基于VSG的微电网逆变器控制策略：调频调压与功率管理

本文主要探讨了一种创新的微电网逆变电源控制策略，该策略以虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator, VSG）的思想为基础。VSG是一种模拟同步发电机行为的电力电子装置，通过精确跟踪同步电机的动态模型，实现对电网的功率控制和电压频率控制，从而确保微电网的稳定运行。 首先，作者提出了一种新型的微电网逆变器设计，它具备虚拟同步发电机的功能，即同时具备功率控制和调频调压的能力。这种设计使得逆变器能够在微电网正常运行时，根据电力调度指令调整输出功率，并在发生故障时作为不间断电源，保障关键负荷的供电。此外，预并列单元的存在确保了逆变器可以安全、可靠地接入微电网，无论是与大电网相连还是在孤岛模式下独立运行。 在微电网与大电网相连时，各虚拟同步发电机能够按照调度指令调整输出功率，保持系统频率与大电网一致。而在孤岛模式下，逆变器通过电压频率控制策略来维持微电网内的电压稳定和频率均衡。这种设计具有高度的模块化和标准化特性，允许等容量的逆变器方便替换，有利于微电网的灵活扩展和提高整体可靠性。 文章的关键技术点集中在微电网控制策略上，特别是如何通过VSG技术实现逆变器的多功能性，以及如何在不同运行模式下协调各个组件的工作。这包括逆变器作为可调度单元的功率管理，以及作为调频调压单元的动态响应能力。该控制策略已经在LG的某型号逆变器上得到了实际验证，证明了其在实际应用中的有效性。 最后，本文还提到了研究的背景和意义，指出微电网作为分布式发电的重要组成部分，其集中控制型结构与传统电力系统相似，但以逆变电源为主，其中储能单元的逆变电源在系统稳定方面发挥核心作用。因此，对逆变电源控制策略的研究对于微电网的稳定运行和能源优化分配至关重要。 本文的创新之处在于将虚拟同步发电机的概念引入微电网逆变电源控制，旨在提升微电网的运行效率、稳定性和灵活性，为微电网的未来发展提供了强有力的技术支持。