微电网虚拟同步发电机控制的MATLAB例子 VSG

资 源 简 介

微电网虚拟同步发电机控制的MATLAB例子 VSG

详 情 说 明

虚拟同步发电机(VSG)技术是微电网控制中的重要手段，它通过模拟传统同步发电机的运行特性，为分布式电源提供惯性和阻尼支持。在MATLAB/Simulink环境下搭建VSG控制模型时，主要包含三个核心环节：

首先是功率环设计，需要实现有功-频率和无功-电压的下垂控制特性。通过引入虚拟转动惯量和阻尼系数，使逆变器能够模拟同步机的转子运动方程，这是区别于普通PQ控制的关键特征。

其次是电压电流双环控制，内环通常采用基于Park变换的电流解耦控制，外环则根据功率环输出的电压参考值进行调节。这里需要注意dq轴解耦的完整性，以及电流环带宽的合理设置。

最后是锁相环设计，VSG通常需要检测电网频率作为参考，因此需要选择动态性能良好的锁相算法。建议采用基于二阶广义积分器的锁相环，它在谐波环境下具有更好的鲁棒性。

在Simulink建模时，可以通过自定义S函数或封装子系统的方式构建VSG算法模块，重点验证其在孤岛和并网模式下的无缝切换能力，以及面对负载突变时的频率支撑效果。典型的测试场景包括：模拟负荷阶跃变化时观察频率动态响应，验证惯性支撑效果；在不同电网强度条件下测试无功电压调节性能等。