面向暂态稳定性能提升的VSG参数灵活控制策略

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)在模拟传统同步发电机(synchronous generator,SG)稳态输出特性的同时，也将面临与SG类似的暂态稳定性问题。相比SG,VSG的强非线性使其暂态稳定性分析愈加复杂，目前鲜有研究综合系统状态极限与故障持续时间极限对VSG暂态稳定性能进行量化分析。该文从极限切除角(critical clearing angle,CCA)与极限切除时间(critical clearing time,CCT)两个表征VSG暂态稳定性能的核心指标出发，对VSG进行暂态分析与控制。首先，基于扩展等面积法则，并借助于Runge-Kutta算法与最小二乘法等数学分析手段，对CCT与CCA进行定量分析，指出转动惯量对CCA与CCT的作用效果不一致；基于此，提出一种基于转动惯量灵活控制的等比例面积准则(equal proportional area criterion,EPAC)，可为VSG转动惯量的控制提供指导；然后，基于定量的理论分析提出一种面向暂态稳定性能提升的VSG参数灵活控制策略，从CCA与CCT两方面提高VSG的暂态稳定性。仿真与实验证明理论分析与所提方法的正确性。