【《虚拟同步型交流微电网及保护算法模型搭建分析案例》2300字】

虚拟同步型交流微电网及保护算法模型搭建分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u22925虚拟同步型交流微电网及保护算法模型搭建分析案例 。依据上文所阐述的内容，用PSCAD仿真软件搭建出带LC滤波器的电压源型三相全桥式逆变器，如图1.3所示。图1.3带LC滤波器的电压源型三相全桥式逆变器仿真模型表1.5图1.3中的符号名称符号名称、、逆变器输出的三相电压、、滤波电容电压、、逆变器输出的三相电流、、滤波电感的电流触发IGBT开关的脉冲信号表1.5带LC滤波器的电压源型三相全桥式逆变器仿真模型参数表名称参数直流侧电压（kV）1滤波电感（mH）0.8滤波电阻（Ω）0.01滤波电容（μF）1260.651.2虚拟同步机控制策略功率环仿真模型搭建及参数设置1.2.1有功-频率控制模型的搭建及参数设置根据第二章内对虚拟同步机控制原理的研究，并根据式（2.14），有功-频率控制方程与图2.7，有功-频率控制框图，搭建出虚拟同步机的有功-频率控制仿真模型，如下图1.4所示：图1.4虚拟同步机有功-频率控制算法模型如图1.4，设置了两个一阶传递函数算法，第一个模块的表达式为起到了除去了角频率的稳态误差的作用：第二个模块表达式为起到了模拟惯性的作用。模型中各个符号的意义如下表1.4所示。表1.6图1.4中符号名称符号名称系统侧的角频率角频率的参考值虚拟同步发电机容量有功功率参考值有功功率实际输出值输出的角度参考值有功下垂系数惯性时间常数触发IGBT开关管的脉冲信号表1.7虚拟同步机P-f控制仿真模型参数表名称参数角频率参考值（rad/s）314.15926额定容量（kVA）250有功功率参考值1.0有功下垂系数0.05惯性时间常数2.5阻尼系数201.2.2无功-电压模型搭建及参数设置根据第二章内对虚拟同步机控制原理的研究，并根据式（2.15）：无功-电压控制方程、图2.8：无功-电压控制框图，搭建出虚拟同步机无功-电压控制仿真模型，如图下1.5所示。图1.5虚拟同步机无功-电压控制仿真模型图1.5中各个符号的名称如下表1.6所示。表1.8图1.5中各符号名称符号名称无功功率参考值无功功率实际输出值虚拟同步发电机容量无功-电压控制输出的电压幅值参考值表1.7为该模型的一些参数设置。表1.9虚拟同步机无功-电压控制环模型参数表模型参数数值额定容量（kVA）250无功功率参考值0无功下垂系数0.05参考电压幅值（kV）0.48以上所搭建的两种功率控制环中所包含的数学运算全部使用标幺值。1.3虚拟负电阻仿真模型由于传统电力系统线路中往往会有电阻分量，为了抵消这一部分的分量，需要引入一个虚拟负电阻模型。简而言之，需要将以上所搭建出的功率环中的电压参考值，减去逆变器输出电流与虚拟电阻的乘积，以此来达到抵消电阻分量的目的。下图1.6是通过虚拟同步机功率控制环得到的角度参考值、电压参考值合成变换为dq坐标轴下的电压参考值的仿真模型。图1.6角度电压参考值合成变换仿真模型表1.10图1.6中各符号名称符号含义角度参考值电压幅值参考值、、三相电压参考值、帕克变换后的三相电压参考值图1.7虚拟负电阻模型图下表为上图中各符号所代表的意义表1.11图1.7中各符号名称符号名称、帕克变换后的逆变器输出电流、逆变器输出电压基准参考值1.4电压电流双环控制模型及参数设置在上一节中研究了了逆变器输出电压参考值得到的具体过程，电压外环控制根据实际电感电压值跟踪逆变器输出电压参考值，以获得滤波电感的电流参考值。之后，在电流内环控制中，通过比较滤波电感的实际电流值并遵循参考参考值，得到最终的逆变器输出电压参考值。电压电流双环控制仿真模型如下图1.8所示。图1.8电压电流双环控制仿真模型表1.12图1.8中符号及含义对应表符号含义虚拟同步机功率环输出的角频率、逆变器输出电压参考值、滤波电容电压、滤波电感电流参考值、滤波电感电流实际输出值、逆变器输出电流实际值、逆变器输出电压参考值该模型的一些参数设置如表1.9所示。表1.13电压电流双环仿真模型参数表模型参数数值开关频率（kHz）10电流内环PI控制器比例系数2.5电压外环PI控制器积分常数0.02电流内环PI控制器积分常