基于虛擬同步電機的單級式光伏系統控制策略

蔡　杰, 王東方, 李春來, 張海寧

(1. 華北電力大學 新能源電力系統國家重點實驗室, 河北保定071003；2. 青海省光伏發電并網技術重點實驗室，青海西寧810000)

?

基于虛擬同步電機的單級式光伏系統控制策略

蔡杰1, 王東方2, 李春來2, 張海寧2

(1. 華北電力大學 新能源電力系統國家重點實驗室, 河北保定071003；2. 青海省光伏發電并網技術重點實驗室，青海西寧810000)

摘要：為同時實現光伏系統的單級式接入以及光伏系統的慣性響應，提出了基于虛擬同步電機的單級式光伏系統控制策略。系統將光伏陣列以及蓄電池并聯作為電源，通過DC/AC逆變器與交流負載和電網相連。電源側通過粗調加微調的控制策略調整蓄電池側雙向DC/DC變流器的電壓參考值實現單級式光伏系統的最大功率輸出；離網運行時DC/AC逆變器一方面通過無功電壓下垂控制直接調節逆變器輸出電壓。另一方面將有功頻率下垂控制作為其調頻器調節頻率，并結合同步電機的轉子運動方程，使逆變器模擬同步電機具有慣性的功能。在MATLAB/SIMULINK中建立了包含光伏陣列、蓄電池以及DC/DC和DC/AC變流器的單級式光伏系統并進行了時域仿真，仿真結果驗證了所提控制能夠有效改善頻率的暫態響應，提高系統抗干擾能力。

關鍵詞：單級式光伏系統；蓄電池；虛擬同步電機；暫態響應

0引言

在綠色再生能源廣泛應用的今天，太陽能由于其不可比擬的優勢成為新能源之首選，其中最為典型的就是太陽能光伏發電，又稱光伏電池，越來越受到全球各國的重視[1-3]。……