虛擬同步機(jī)逆變器的實(shí)現(xiàn)及特性測試方法的研究.pdf

1、微電網(wǎng)是未來智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的一種重要組網(wǎng)模式，其運(yùn)行控制系統(tǒng)是確保微電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。微源接口的并網(wǎng)單元動態(tài)響應(yīng)速度快，幾乎沒有慣性，在配電網(wǎng)出現(xiàn)擾動或電能供需不平衡時(shí)，無法像傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)那樣，利用儲存在轉(zhuǎn)子上的動能來抑制功率或者頻率的波動。同時(shí)，傳統(tǒng)方式下利用DSP開發(fā)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者不僅要開發(fā)控制算法，而且要花大量時(shí)間去掌握DSP內(nèi)部的各種寄存器的正確設(shè)置及軟件編譯方法，代碼的編寫、調(diào)試會耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力。因此，本文

2、采用一種基于實(shí)時(shí)代碼生成工具 Real Time Workshop（RTW）的虛擬同步發(fā)電機(jī)逆變器實(shí)現(xiàn)的方法。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，對微源主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述，并對雙環(huán)控制方法進(jìn)行了分析和研究，包括內(nèi)環(huán)控制方法和外環(huán)控制方法。
　　其次，對虛擬同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行了建模。將同步發(fā)電機(jī)的定子電壓方程和轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程引入到微源的控制中，分析了電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)的功頻特性和勵(lì)磁特性，設(shè)計(jì)了虛擬同步發(fā)電機(jī)的功頻控制器和勵(lì)

3、磁控制器。通過下垂控制策略和虛擬同步發(fā)電機(jī)控制策略的仿真對比，得出轉(zhuǎn)動慣量和阻尼系數(shù)對頻率的突變有抑制作用。對虛擬同步發(fā)電機(jī)控制中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了仿真分析，分別得出轉(zhuǎn)動慣量和阻尼系數(shù)對于微電網(wǎng)系統(tǒng)頻率的影響。
　　最后，提出一種基于實(shí)時(shí)代碼生成工具的虛擬同步發(fā)電機(jī)逆變器實(shí)現(xiàn)的方法。給出了基于RT W實(shí)現(xiàn)虛擬同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)流程，搭建微源逆變器平臺，對硬件電路和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。通過和下垂控制策略的實(shí)驗(yàn)對比，驗(yàn)證了虛擬同步發(fā)電