虛擬同步發電機的微電網延時補償二次頻率控制

跟著根據電力電子接口的分布式電源（Distributed Generation, DG）很多接入，電網的等效慣性逐步下降，嚴重危害體系的安穩運轉。特別地，孤島運轉下的微電網頻率安穩面對嚴峻應戰[1-5]。為此，虛擬同步發電機（Virtual Synchronous Generator, VSG）操控受到了廣泛重視。VSG經過模仿同步發電機機械方程和一次調頻，可以使用儲能體系供給虛擬慣量，進步體系的等效慣性，進而增強體系頻率安穩[6-9]。

一般，微電網頻率操控選用分層操控結構，其間一次調頻根據有功功率-頻率下垂操控，在完成功率主動分配的一起將發生穩態差錯，因而需求使用二次頻率操控消除該頻率穩態差錯[10,11]。針對VSG的二次調頻，文獻[12]選用平移下垂曲線的辦法進行二次操控規劃，可是會集操控器有必要感知悉數DG的輸出功率；文獻[13]對三種不同的二次調頻辦法進行了研討，可以有用進步微電網的頻率質量，但不能將頻率康復至參考值。

為處理此問題，文獻[14,15]使用PI操控器進行二次調頻規劃，完成了頻率的差錯盯梢，可是并未考慮通訊延時對呼應特性的影響。

根據PI操控器的二次調頻經過必定的通訊網絡，使用CAN總線、PROFIBUS總線等規約向各DG傳輸操控指令[16]。文獻[17]標明，通訊網絡延時將惡化二次調頻的呼應特性，乃至引起體系不安穩，并使用H?操控對PI操控的參數進行了規劃，進步了體系對通訊延時的魯棒性，但不能從根本上處理延時帶來的影響。

文獻[18]研討了PI操控器參數對安穩延時邊沿的影響，提出了一種操控參數調理辦法，可是該辦法需求依托GPS體系對時間校準，且需求提早離線獲取參數表，可靠性及靈活性較差。文獻[19]研討了考慮通訊延時的微電網二次頻率操控戰略，但并未就通訊延時對體系安穩性的影響進行剖析闡明。

一起，上述研討均疏忽了DG動態，這是因為傳統下垂操控具有較快的呼應速度。可是當VSG接入微電網后，虛擬慣量大大下降了DG的呼應速度。因而研討考慮通訊延時的含VSG的二次頻率操控戰略對微電網頻率安穩操控具有重要的實際意義。

本文針對通訊延時問題研討了VSG接入下的微電網二次頻率操控。建立了包括二次頻率操控、延時環節的體系小信號模型，研討了虛擬慣量等操控參數對延時邊沿的影響，進而規劃了一種延時補償操控戰略，進步了二次頻率操控對通訊延時的魯棒性，有助于體系頻率安穩。