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虚拟同步发电机(VSG)技术因能增加可再生能源微网系统的系统惯性,优化系统频率而受到广泛关注。传统的VSG控制策略的研究中,控制算法往往侧重于VSG控制效果的实现,忽略了直流侧分布式电源的特性,仅将其等效为容量无限的理想电压源,并没有充分考虑其实际运行过程中功率输出能力,并且VSG的控制关键参数大多为固定值,无法在最大限度利用可再生能源的条件下同时模拟出所需要的系统惯性特性。本文针对由微网逆变器与其直流侧的光伏阵列和储能装置共同组成光储微网子单元,综合VSG控制策略对微网逆变器进行控制,研究了孤岛光储微网中多个光储子单元并联运行情况下的功率控制问题,具体工作及创新点如下:1.建立基于VSG控制的由光储子模块构成的光储微网拓扑结构,根据源荷关系分析了光储微网的运行模式,建立了光伏系统、储能系统的电路等效模型及控制模型;建立了基本VSG控制的数学模型,分析了本文使用的逆变器整体控制策略,为功率控制问题的研究奠定了基础。2.建立VSG光储微网系统单机并网小信号模型,分析了VSG控制中的虚拟转动惯量、虚拟阻尼系数、等效阻抗等参数对系统稳定性的影响;进一步分析了孤岛情况下光储微网多个光储子单元并联运行时各光储子单元功率变化与负荷功率变化的约束关系,结合直流侧光伏电池与储能装置的运行特性,提出一种功率分配控制方法。该方法通过引入功率分配系数动态调节各光储子单元相应的VSG控制参数,实现光储微网的有效功率控制,充分保证利用光伏单元优先为负荷供电并且保证逆变器工作在稳定范围内。3.分析了VSG控制过程中系统频率与虚拟转动惯量参数之间的变化关系,提出一种虚拟转动惯量的自适应调节的方法。该方法通过将系统频率的实时变化作为反馈,构建了频率、频率变化率与虚拟转动惯量的调节函数,利用虚拟转动惯量的自适应变化对系统频率进行优化控制。通过RT-LAB与PLC搭建实时仿真平台进行验证,实时仿真结果表明该方法在保证系统功率有效控制的前提下增加了对系统频率的优化,保证频率变化时可以快速进入稳态且避免超调、频率变化率过大等问题。