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电网异常工况下基于VSG算法逆变器的并网电流控制研究汇报人：2024-01-27RESUMEREPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARY

目录CONTENTS引言电网异常工况概述基于VSG算法逆变器并网电流控制策略实验平台搭建与实验结果分析总结与展望

REPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARYRESUME01引言

要点三能源转型与可再生能源发展随着全球能源结构的转型，可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高。逆变器作为可再生能源与电网的接口，其并网电流控制性能直接影响电力系统的稳定性与电能质量。要点一要点二电网异常工况的挑战在电网异常工况下，如电压骤降、频率偏移等，传统逆变器控制策略可能无法满足并网要求，导致系统失稳或设备损坏。因此，研究电网异常工况下逆变器的并网电流控制策略具有重要意义。VSG算法的优势虚拟同步发电机（VirtualSynchronousGenerator,VSG）算法通过模拟同步发电机的外特性和调频调压特性，使逆变器具有更好的并网性能和稳定性。在电网异常工况下，VSG算法能够改善逆变器的动态响应和抗干扰能力，提高电力系统的稳定性。要点三研究背景和意义

VS目前，国内外学者已经对VSG算法在逆变器并网电流控制方面进行了广泛研究。在理论研究方面，主要关注VSG算法的建模、稳定性分析和参数设计等问题；在实验验证方面，通过搭建实验平台或仿真模型，对VSG算法的性能进行验证和评估。发展趋势随着可再生能源的大规模接入和电力电子技术的快速发展，未来VSG算法在逆变器并网电流控制方面的研究将呈现以下趋势：一是深入研究VSG算法与先进控制理论的结合，提高算法的鲁棒性和自适应性；二是关注多逆变器并联系统的VSG算法应用，实现多机协同控制和优化运行；三是探索VSG算法在微电网、储能系统等领域的应用拓展。国内外研究现状国内外研究现状及发展趋势

VSG算法的理论基础阐述VSG算法的基本原理和数学模型，分析其在逆变器并网电流控制中的优势。针对电网异常工况下传统VSG算法存在的问题，提出相应的改进策略，如引入自适应控制、滑模控制等先进控制方法，提高算法的抗干扰能力和动态性能。搭建仿真模型和实验平台，对所提出的改进VSG算法进行仿真和实验验证，评估其在电网异常工况下的性能表现。对仿真和实验结果进行深入分析，讨论所提出算法的优缺点及适用范围，为后续研究提供参考。电网异常工况下的VSG算法改进仿真与实验验证结果分析与讨论本文主要研究内容

REPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARYRESUME02电网异常工况概述

指电网在运行过程中出现的各种非正常运行状态，包括电压波动、频率偏移、三相不平衡等。电网异常工况定义根据异常的性质和严重程度，可分为轻微异常、严重异常和极端异常三类。电网异常工况分类电网异常工况定义与分类

03对逆变器稳定性的影响在严重或极端异常工况下，逆变器可能无法维持稳定运行，甚至引发保护动作。01对逆变器输出电压的影响电网异常工况可能导致逆变器输出电压波形畸变，降低电能质量。02对逆变器控制策略的影响异常工况下，传统控制策略可能无法满足并网电流质量要求，需要采取更为复杂的控制算法。电网异常工况对逆变器影响分析

主要包括PI控制、PR控制等线性控制方法，以及滞环控制、滑模控制等非线性控制方法。传统控制方法在应对电网异常工况时，存在动态响应慢、稳态误差大、抗干扰能力差等问题，难以满足高质量并网电流的要求。传统并网电流控制方法及其局限性局限性分析传统并网电流控制方法

REPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARYRESUME03基于VSG算法逆变器并网电流控制策略

模拟同步发电机（SG）的外特性和电磁暂态过程，使逆变器具有与SG相似的电压源特性和惯性响应。VSG算法基本原理建立包含有功-频率、无功-电压下垂控制，以及虚拟惯性和阻尼控制的VSG数学模型。VSG算法数学模型VSG算法基本原理及数学模型

设计思路通过模拟SG的电气和机械特性，提高逆变器的输出电能质量和并网稳定性。实现方法采用适当的控制策略，如有功和无功功率解耦控制、电压电流双闭环控制等，实现VSG算法在逆变器中的应用。基于VSG算法逆变器设计思路与实现方法

优化设计针对电网异常工况，如电压骤升、骤降、谐波等，对并网电流控制策略进行优化设计，提高逆变器的适应性和鲁棒性。仿真验证利用MATLAB/Simulink等仿真工具，搭建基于VSG算法的逆变器并网系统模型，验证所提控制策略的有效性和优越性。同时，通过对比分析不同控制策略下的仿真结果，进一步证明所提控制策略的优势。并网电流控制策略优化设计及仿真验证

REPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARYRESUME04实验平台搭建