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分布式发电系统虚拟同步发电机控制技术设计.docx
资料介绍
分布式发电系统虚拟同步发电机控制技术设计
概述
虚拟同步发电机控制技术通过模拟同步发电机的运行特性，使逆变器具备与同步发电机相似的惯量响应、阻尼特性和调频调压能力。该技术有效解决了高比例分布式能源接入电网后系统惯量降低、频率稳定性下降的问题。在基于STM32G474的逆变器系统中，VSG控制涵盖了虚拟惯量控制、虚拟阻尼控制、有功-频率调节和无功-电压调节等关键技术。本章系统阐述虚拟同步发电机控制的基本原理、数学模型及工程实现方法。
虚拟同步发电机基本原理
同步发电机数学模型
同步发电机的数学模型包括机械运动方程和电磁方程。机械运动方程描述了转子的运动特性：J × dω/dt = Tm - Te - D × (ω - ω0)，其中J为转动惯量，ω为角速度，Tm为机械转矩，Te为电磁转矩，D为阻尼系数。电磁方程描述了定子绕组的电磁特性：E = V + Ia × (Ra + jXs)，其中E为感应电动势，V为端电压，Ia为电枢电流，Ra为电枢电阻，Xs为同步电抗。VSG控制通过模拟这些方程，使逆变器表现出与同步发电机相似的外特性。
VSG控制架构
VSG控制架构包括有功-频率控制环和无功-电压控制环两个部分。有功-频率控制环模拟同步发电机的转子运动方程，根据有功功率指令和电网频率计算虚拟转子的角速度和相位。无功-电压控制环模拟同步发电机的励磁调节特性，根据无功功率指令和电网电压计算虚拟电动势的幅值。VSG控制架构还包括电压电流双闭环控制，实现虚拟电动势到实际电压的跟踪控制。
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| STM32G474逆变器_技术文件_1356_分布式发电系统虚拟同步发电机控制技术设计.docx | 38K |
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