在弱电网条件下，针对虚拟同步发电机（VSG）在低电压穿越（LVRT）过程中的机制分析与高级控制研究

《Chinese Journal of Electrical Engineering》：Mechanism Analysis and Advanced Control for Virtual Synchronous Generators Under Weak Grid Conditions During LVRT

　　

摘要：

虚拟同步发电机（VSG）是一种对电网友好的转换器，能够有效支持电网运行，并在电网状况较弱的情况下保持稳定。然而，由于VSG具有类似同步发电机的特性，它容易受到电网电压下降的影响，这可能导致过电流和瞬态不稳定。特别是当电网强度降低时，VSG的输出容量也会减少，因此在电压下降时，瞬态不稳定比过电流更为严重。瞬态不稳定对电力系统的安全和稳定性构成威胁。为了解决这些问题，本文提出了一种针对在低压穿越（LVRT）期间弱电网条件下运行的VSG的机制分析和先进控制策略。首先分析了影响瞬态稳定性的因素；其次研究了弱电网条件下与LVRT相关的问题；最后提出了一种先进的LVRT控制策略和一种新型虚拟阻抗（VI）结构，以维持瞬态稳定性并抑制过电流。采用这种策略后，瞬态稳定性得到了改善，预计故障后的恢复过程将更加迅速和平稳。通过仿真和实验验证了所提出方法的有效性。