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随着微电网技术的不断发展,针对微电网中DG(Distributed Generation,分布式电源)的控制已成为研究人员关注的重点。在微电网中,逆变器作为DG与负载和微电网之间的能量转换的接口,其控制器直接影响着微电网的电能质量以及稳定性。VSG(Virtual Synchronous Generator,虚拟同步发电机)控制技术作为近几年提出的一种电网友好型控制方法,因其具有类似RSG(Rotational Synchronous Generator,旋转同步发电机)的转动惯量以及阻尼特性,相比传统的控制方法如V/f、P/Q以及下垂控制得到了更多的关注。然而,传统VSG控制仍存在许多不足,例如,仅能实现频率与电压的一次控制,参数设计方法所需参数过多、流程复杂。因此,针对传统VSG控制存在的缺陷,本文在已有研究的基础上进行改进,实现微电网频率与电压的二次调节以及多VSG的并联运行。本文所做的主要工作如下:(1)对光伏电池以及磷酸铁锂电池储能系统的工作原理进行分析,给出其关键参数,并介绍常用的等效电路模型。(2)对比分析三种VSG频率环控制器的拓扑结构以及性能差异,并选取额定角频率作为阻尼环节参考值。给出系统的源-荷结构示意图,利用阻抗算例证明下垂控制思想在含变压器的微网中的适用性。针对传统VSG控制频率调节能力有限、参数设计程序复杂的缺陷,提出改进的VSG频率环控制器结构,指明主要控制目标并分析积分器的引入对频率稳定性的影响,优化控制器参数设计方法,减小参数设计的复杂性以及对外部电路参数的依赖性。通过仿真验证,相比较传统的VSG,改进后的VSG可实现频率的二次控制。(3)针对传统励磁控制器仅能调节输出端电压的缺陷,引入电压幅值估计器对PCC(Point of Common Coupling,公共耦合点)电压进行实时估计,提出改进的电压自恢复控制器。输出阻抗的对数频率特性证明积分器的引入不会改变基波输出阻抗,通过分析各参数的变化对输出阻抗的影响,可知比例增益K和下垂系数的变化对输出阻抗有着较为明显但作用效果相反的影响。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。(4)对改进的VSG控制策略进行并联运行仿真分析,仿真结果证明各VSG可均分负载,实现多VSG的稳定并联运行,增强微电网的稳定性、可靠性以及可扩展性。