基于VSG的微电网孤岛运行频率控制策略研究

本文主要探讨了微电网孤岛运行时的频率控制策略，特别是在采用基于同步发电机机电暂态数学模型的新型逆变器——虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator, VSG）的背景下。VSG的设计灵感来源于传统的集中式电力系统中的频率控制方法，但针对微电网这种分布式能源系统，提出了创新性的应用方式。 首先，文章介绍了VSG的概念，它是一种能够模拟同步发电机行为的逆变器，能够在保持电力系统稳定性的同时，参与到微电网的频率调节过程中。VSG通过实时跟踪参考信号，能够根据调度指令进行功率输出，从而在遇到扰动时减轻系统频率偏差。这种设计使得微电网在孤岛模式下，既能满足基本的电力供应，又具备一定的自适应性和灵活性。 在频率控制策略上，研究者将VSG划分为两个部分：非频率调节单元和频率调节单元。非频率调节单元负责基本的电力生产，可以根据调度需求生成电力，并参与到初级频率控制中，以应对微电网内部或外部的功率不平衡。这部分逆变器的控制策略更加侧重于功率的动态调整，以维持系统的频率稳定。 频率调节单元则提供参考电压，确保电网的电压质量，同时为整个微电网的频率控制提供稳定的基准。这部分逆变器的设计更为精细，其目的是在必要时通过调节自身的输出来补偿系统频率的变化，实现频率的精确控制。 文章深入分析了这种划分方法的优势，包括提高微电网的自我恢复能力、降低对中央控制的需求以及增强系统的响应速度。通过这种方式，即使在孤岛模式下，微电网也能保持高效、稳定和可靠的运行，符合未来智能电网的发展趋势。 本文的研究对于理解和优化微电网的频率控制策略具有重要意义，特别是在分布式可再生能源集成和电力系统自治方面，为实现微电网的高效运行提供了理论支持和技术方案。此外，由于提到的 LabVIEW（一种强大的数据采集和自动化软件）可能在实验设计和系统仿真中起到关键作用，因此在实际应用中，该研究方法可能结合了LabVIEW等工具进行模型验证和控制算法的实施。