虛擬同步型交流微電網(wǎng)及保護(hù)算法模型搭建分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u22925虛擬同步型交流微電網(wǎng)及保護(hù)算法模型搭建分析案例 。依據(jù)上文所闡述的內(nèi)容，用PSCAD仿真軟件搭建出帶LC濾波器的電壓源型三相全橋式逆變器，如圖1.3所示。圖1.3帶LC濾波器的電壓源型三相全橋式逆變器仿真模型表1.5圖1.3中的符號(hào)名稱符號(hào)名稱、、逆變器輸出的三相電壓、、濾波電容電壓、、逆變器輸出的三相電流、、濾波電感的電流觸發(fā)IGBT開關(guān)的脈沖信號(hào)表1.5帶LC濾波器的電壓源型三相全橋式逆變器仿真模型參數(shù)表名稱參數(shù)直流側(cè)電壓（kV）1濾波電感（mH）0.8濾波電阻（Ω）0.01濾波電容（μF）1260.651.2虛擬同步機(jī)控制策略功率環(huán)仿真模型搭建及參數(shù)設(shè)置1.2.1有功-頻率控制模型的搭建及參數(shù)設(shè)置根據(jù)第二章內(nèi)對(duì)虛擬同步機(jī)控制原理的研究，并根據(jù)式（2.14），有功-頻率控制方程與圖2.7，有功-頻率控制框圖，搭建出虛擬同步機(jī)的有功-頻率控制仿真模型，如下圖1.4所示：圖1.4虛擬同步機(jī)有功-頻率控制算法模型如圖1.4，設(shè)置了兩個(gè)一階傳遞函數(shù)算法，第一個(gè)模塊的表達(dá)式為起到了除去了角頻率的穩(wěn)態(tài)誤差的作用：第二個(gè)模塊表達(dá)式為起到了模擬慣性的作用。模型中各個(gè)符號(hào)的意義如下表1.4所示。表1.6圖1.4中符號(hào)名稱符號(hào)名稱系統(tǒng)側(cè)的角頻率角頻率的參考值虛擬同步發(fā)電機(jī)容量有功功率參考值有功功率實(shí)際輸出值輸出的角度參考值有功下垂系數(shù)慣性時(shí)間常數(shù)觸發(fā)IGBT開關(guān)管的脈沖信號(hào)表1.7虛擬同步機(jī)P-f控制仿真模型參數(shù)表名稱參數(shù)角頻率參考值（rad/s）314.15926額定容量（kVA）250有功功率參考值1.0有功下垂系數(shù)0.05慣性時(shí)間常數(shù)2.5阻尼系數(shù)201.2.2無(wú)功-電壓模型搭建及參數(shù)設(shè)置根據(jù)第二章內(nèi)對(duì)虛擬同步機(jī)控制原理的研究，并根據(jù)式（2.15）：無(wú)功-電壓控制方程、圖2.8：無(wú)功-電壓控制框圖，搭建出虛擬同步機(jī)無(wú)功-電壓控制仿真模型，如圖下1.5所示。圖1.5虛擬同步機(jī)無(wú)功-電壓控制仿真模型圖1.5中各個(gè)符號(hào)的名稱如下表1.6所示。表1.8圖1.5中各符號(hào)名稱符號(hào)名稱無(wú)功功率參考值無(wú)功功率實(shí)際輸出值虛擬同步發(fā)電機(jī)容量無(wú)功-電壓控制輸出的電壓幅值參考值表1.7為該模型的一些參數(shù)設(shè)置。表1.9虛擬同步機(jī)無(wú)功-電壓控制環(huán)模型參數(shù)表模型參數(shù)數(shù)值額定容量（kVA）250無(wú)功功率參考值0無(wú)功下垂系數(shù)0.05參考電壓幅值（kV）0.48以上所搭建的兩種功率控制環(huán)中所包含的數(shù)學(xué)運(yùn)算全部使用標(biāo)幺值。1.3虛擬負(fù)電阻仿真模型由于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)線路中往往會(huì)有電阻分量，為了抵消這一部分的分量，需要引入一個(gè)虛擬負(fù)電阻模型。簡(jiǎn)而言之，需要將以上所搭建出的功率環(huán)中的電壓參考值，減去逆變器輸出電流與虛擬電阻的乘積，以此來(lái)達(dá)到抵消電阻分量的目的。下圖1.6是通過(guò)虛擬同步機(jī)功率控制環(huán)得到的角度參考值、電壓參考值合成變換為dq坐標(biāo)軸下的電壓參考值的仿真模型。圖1.6角度電壓參考值合成變換仿真模型表1.10圖1.6中各符號(hào)名稱符號(hào)含義角度參考值電壓幅值參考值、、三相電壓參考值、帕克變換后的三相電壓參考值圖1.7虛擬負(fù)電阻模型圖下表為上圖中各符號(hào)所代表的意義表1.11圖1.7中各符號(hào)名稱符號(hào)名稱、帕克變換后的逆變器輸出電流、逆變器輸出電壓基準(zhǔn)參考值1.4電壓電流雙環(huán)控制模型及參數(shù)設(shè)置在上一節(jié)中研究了了逆變器輸出電壓參考值得到的具體過(guò)程，電壓外環(huán)控制根據(jù)實(shí)際電感電壓值跟蹤逆變器輸出電壓參考值，以獲得濾波電感的電流參考值。之后，在電流內(nèi)環(huán)控制中，通過(guò)比較濾波電感的實(shí)際電流值并遵循參考參考值，得到最終的逆變器輸出電壓參考值。電壓電流雙環(huán)控制仿真模型如下圖1.8所示。圖1.8電壓電流雙環(huán)控制仿真模型表1.12圖1.8中符號(hào)及含義對(duì)應(yīng)表符號(hào)含義虛擬同步機(jī)功率環(huán)輸出的角頻率、逆變器輸出電壓參考值、濾波電容電壓、濾波電感電流參考值、濾波電感電流實(shí)際輸出值、逆變器輸出電流實(shí)際值、逆變器輸出電壓參考值該模型的一些參數(shù)設(shè)置如表1.9所示。表1.13電壓電流雙環(huán)仿真模型參數(shù)表模型參數(shù)數(shù)值開關(guān)頻率（kHz）10電流內(nèi)環(huán)PI控制器比例系數(shù)2.5電壓外環(huán)PI控制器積分常數(shù)0.02電流內(nèi)環(huán)PI控制器積分常