基于虚拟直流电容的并网变换器虚拟同步发电机控制策略

Virtual Synchronous Generator Control Strategy for Grid-Connected Converters Based on Virtual DC Capacitance

作者
期刊	高电压技术
出版日期	2025年12月
卷/期	第 2025 卷第 12 期
技术分类	控制与算法
技术标签	虚拟同步机VSG 构网型GFM 微电网并网逆变器
相关度评分	★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词

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针对直流微电网并网变换器构网能力不足问题，提出基于虚拟直流电容的VSG控制策略，量化直流/交流惯量关系，提升直流电压稳定性与可再生能源利用率，仿真与实验验证其有效性。

随着可再生能源渗透率的不断提高,直流微电网(DC microgrids,DCMG)与交流电网连接的并网变换器(grid-connected converter,GCC)需要具备构网能力.然而,现有的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制缺乏与直流侧的协调,这可能会导致可再生能源利用率降低或直流电压崩溃.该文分析了直流惯量与交流惯量之间的定量关系,针对直流电容惯量有限的问题,提出了一种基于虚拟直流电容的VSG控制策略,能够使DCMG为交流电网提供相当于传统同步发电机惯性时间常数的虚拟惯量.所提出的VSG控制策略还能够有效协调直流电压控制,仿真与实验结果验证了所提控制策略的功能和有效性.

SunView 深度解读

该VSG控制策略直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器在构网型（GFM）场景下的惯量响应与直流母线协同控制能力，尤其适用于光储一体化电站和弱电网/孤岛运行场景。建议将虚拟直流电容动态建模与iSolarCloud平台联动，实现VSG参数自整定与多机惯量协同优化，强化PowerTitan在调峰调频及黑启动中的系统级支撑能力。