摘要：伴随着日益严重的能源问题与环境问题，不可再生能源已经日益退出历史舞台，可再生能源的发展与应用随着时间的发展变得日益迫切。可以说，当今世界发展能源与动力的主流方向已经从不可再生能源变成了可再生能源。与传统的能源使用方式相较，可再生性能源的特征表现为需要采用逆变器进行并网操作，由此也带动了分布式电源的使用率及渗透率。除此以外，传统的逆变器控制策略也无法提供逆变电源并网所需要的惯性，由此产生了具备针对性的控制策略，也就是虚拟同步发电机VSG。这一解决方式有效地提高了逆变器的控制能力，令逆变电源能够进行发电机阻尼以及惯性等特征的同步模拟，以此提高并网系统的稳定性和安全性。本研究针对分布式逆变电源设计虚拟同步发电机的控制算法，并在MATLAB/SIMULINK中进行仿真。

关键词：虚拟同步发电机，逆变器，并网、控制算法

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2.1分布式发电的介绍-1

1.2.2分布式发电的优点-1

1.2.3分布式发电的缺点-2

1.3研究内容-2

1.4本章小结-3

第2章  同步发电机的并网控制策略-4

2.1同步发电机的基本结构-4

2.1.1定子-4

2.1.2转子-4

2.2同步发电机的基本原理-5

2.3本章小结-7

第3章  虚拟同步发电机的并网控制策略-8

3.1虚拟同步发电机概述-8

3.1.1虚拟同步发电机总述-8

3.1.2虚拟同步发电机的功能-9

3.1.3虚拟同步发电机的应用-9

3.2虚拟同步发电机控制策略-10

3.2.1有功-频率控制-10

3.2.2无功-电压控制-12

3.3虚拟同步发电机其他原理-14

3.3.1电压生成模块-14

3.3.2电压电流双闭环模块-15

3.4本章小结-17

第4章  虚拟同步发电机仿真分析-18

4.1未加预同步模块的MATLAB仿真-18

4.2仿真分析-20

4.3本章小结-21

第5章  虚拟同步发电机预同步-22

5.1预同步控制策略-22

5.1.1传统预同步控制原理-22

5.1.2改进预同步控制原理-24

5.1.3预同步控制MATLAB/SIMULINK仿真-26

5.2预同步仿真-29

5.2.1预同步仿真图-29

5.2.2仿真分析-33

5.3本章小结-33

第6章  总结与展望-34

6.1全文总结-34

6.2展望-34

致谢-35

参考文献-37