虚拟同步机控制算法在直流电源逆变中的应用研究

"应用于直流电源逆变的虚拟同步机控制算法研究" 本文主要探讨了直流电源逆变器在电力系统中的应用及其存在的问题，并提出了一种基于虚拟同步机（Virtual Synchronous Machine, VSG）的控制算法来改善这些问题。直流电源逆变器在现代电力系统中扮演着重要角色，但其低惯量和欠阻尼的特性可能导致系统频率响应过快，进而引起功率和频率的剧烈波动。为了克服这些缺点，研究者引入了虚拟同步机的概念。 虚拟同步机控制算法的核心是模拟同步发电机的动态行为，包括调频和调压功能，以及模拟机械惯性和电气阻尼。通过在逆变器控制策略中加入有功功率与频率、无功功率与电压的关联控制，可以使得直流电源逆变器具备类似于同步发电机的稳定性能。这样，逆变器不仅能够响应系统频率的变化，还能对无功功率需求作出快速调整，从而提高整体系统的动态稳定性和频率稳定性。 在MATLAB/Simulink环境中，研究人员建立了一个10kW的VSG系统模型进行仿真验证。仿真结果证实，采用该控制算法后，当系统承受负荷突变时，能够显著减小功率和频率的冲击及振荡，提升了系统在异常情况下的稳定性。 关键词涵盖了直流电源、虚拟同步机、有功频率、无功电压、惯性和阻尼等核心概念，表明该研究专注于改进直流电源逆变器的动态响应，通过模拟传统同步机的行为来增强其稳定性和适应性。该研究成果对于直流电源系统的优化设计和控制策略的更新具有重要的理论与实践意义，对于提高电力系统的稳定性和可靠性提供了新的技术途径。