（文章來源：電氣新科技）

隨著社會的發(fā)展，能源減少及環(huán)境污染問題越來越引起人們的關注。傳統(tǒng)化石能源已經(jīng)不能滿足人們的需要，以清潔能源為主要能源的分布式發(fā)電受到了前所未有的重視。大部分分布式能源需要通過逆變器并入電網(wǎng)，由此可見逆變器在清潔能源應用中的核心地位。

與傳統(tǒng)電網(wǎng)中的同步發(fā)電機相比，逆變器容量更小、響應速度更快、控制更靈活，但是幾乎沒有轉動慣性和阻尼分量，無法參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，不能為穩(wěn)定性較差的微電網(wǎng)提供必要的電壓和頻率以及阻尼作用。就逆變器而言，常見的控制策略有基于dq坐標系解耦控制和下垂控制。解耦控制主要應用在并網(wǎng)逆變器控制中，其優(yōu)點在于能實現(xiàn)有功和無功的解耦控制，但采用解耦控制時，逆變器沒有阻尼分量和轉動慣性，且不容易實現(xiàn)離網(wǎng)運行。

下垂控制主要用于離網(wǎng)逆變器的控制，其在功率分配中取得良好效果，但在并網(wǎng)模式下，利用其模擬出的發(fā)電機下垂特性，可能會帶來較大的暫態(tài)電流沖擊，且其為系統(tǒng)提供慣性和阻尼以支撐電網(wǎng)的能力難有定論。

目前已有不少學者對虛擬同步發(fā)電機（virtual synchronous generator, VSG）技術開展了深入研究。有學者首次提出虛擬同步發(fā)電機的概念，通過模擬同步發(fā)電機（synchronous generator, SG）的外部特性來達到控制逆變器輸出電流的目的，其實質是將逆變器視作受控電流源，此種控制策略不能運行在孤島或離網(wǎng)模式。

這些研究內(nèi)容主要集中在兩電平逆變器VSG控制策略本身，而在拓展VSG應用范圍上的研究很少。作為一種應用在電力系統(tǒng)中的電力電子裝置，VSG在借鑒SG的同時，還應盡可能地發(fā)揮電力電子裝置的優(yōu)勢，比如從兩電平電路應用到三電平電路中，相比于傳統(tǒng)的兩電平電路而言，它輸出波形更接近正弦波，所含諧波分量低，而且相比于二極管鉗位型（I型）三電平，所需功率器件更少，開關損耗更低，并網(wǎng)質量更高。

本文首先分析T型三電平并網(wǎng)逆變器的工作特點，再分析VSG控制的原理；然后提出基于VSG的T型三電平并網(wǎng)逆變器控制策略，將VSG控制策略應用到T型三電平逆變器中，更大程度地發(fā)揮電力電子裝置的優(yōu)勢和儲能裝置的作用；最后搭建基于VSG控制的T型三電平并網(wǎng)逆變器Matlab/ Simulink仿真模型。

仿真結果表明，采用VSG控制策略的T型三電平逆變器，既具有一定的慣性，同時還能保留T型三電平逆變器的優(yōu)點。為解決可再生能源大規(guī)模并網(wǎng)對電網(wǎng)帶來的沖擊問題，本文通過分析VSG控制方法，針對性地將其應用在T型三電平并網(wǎng)逆變器上，并通過仿真驗證了所采用的控制策略能夠很好地改善頻率響應特性和有功功率響應特性。
（責任編輯：fqj）