基于VSG的并网逆变器设计

2024-05-09 21:22:19

1.同步发电机结构

同步发电机的原理：
由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。转子铁心上装有制成必定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的散布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割活动，电枢绕组（定子绕组）中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。

定义：

则定子磁链方程：

2.怎么就移植到逆变器了？

3.控制算法

3.1 有功-频率方程（根据转子运动方程得）

3.2 无功-电压控制

由于发电机发出无功的大小是通过改变励磁电流来调节的。励磁电流增加发出的无功增加；反之，发出无功减少。线路阻抗特性呈感性时，同步发电机激磁电动势的幅值大小跟励磁电流线性相关，频率一定时，同步电机的端电压与感应电动势电压大小很接近，因此可根据同步发电机端电压大小变化情况，来调节发电机的励磁，进而改变激磁电动势，维持输出无功功率的平衡。就是调端电压v，相当于调激磁磁动势e，调e相当于调励磁电流If，相当于调无功。

从曲线得到方程：

再得到控制框图：

4.整个VSG

5.Pset和Qset

用于并网，如图所示：

虚拟同步发电机注入到电网的有功和无功功率为：

6.关于阻尼参数Dp和Dq的整定

7. Simulink中的VSG模型

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