電工電氣雜志社

VSG全系統狀態空間建模及穩定性分析

來源：電工電氣發布時間：2022-04-20 14:20 瀏覽次數：441

VSG全系統狀態空間建模及穩定性分析

侯長茂¹，蘭征¹，鄒斌¹，黃浪塵¹，謝偉杰²

(1 湖南工業大學電氣與信息工程學院，湖南株洲 412007；

　　2 湖南大學電氣與信息工程學院，湖南長沙 410082)

摘要：虛擬同步發電機 (VSG) 控制技術中如控制延時、轉動慣量以及阻尼系數等重要參數嚴重影響了系統的穩定性。為分析系統中部分重要參數對逆變器全局穩定性產生的影響，研究了一種基于狀態空間建模和靈敏度分析的逆變器穩定性分析方法，并借助特征值和靈敏度分析，評估系統中控制延時、轉動慣量和阻尼系數等重要參數對系統全局穩定性的影響。通過仿真驗證了理論分析的正確性，所推導的狀態空間建模及靈敏度分析方法可以作為系統參數設計時的理論參考依據。

關鍵詞： 虛擬同步發電機；全系統狀態空間模型；穩定性分析；靈敏度分析

中圖分類號：TM341 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2022)04-0001-06

VSG Whole System State Space Modeling and Stability Analysis

HOU Chang-mao¹, LAN Zheng¹, ZOU Bin¹, HUANG Lang-chen¹, XIE Wei-jie²

（1 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China;

2 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China）

Abstract: In the virtual synchronous generator (VSG) control technology, some significant parameters could impact the system stability,such as control delay, a moment of inertia, and damping coefficient. This paper proposed an inverter stability analysis method based on statespace modeling and sensitivity analysis to analyze the influence of some key parameters on the global stability of the inverter. It evaluated the influence of parameters, such as control delay, the moment of inertia, and damping coefficient, on the global stability of the system by employing the analysis of characteristic value and sensitivity. The simulation experiment verifies the correctness of the theoretical analysis.The proposed derived state-space modeling and sensitivity analysis method could be a system parameter design reference.

Key words: virtual synchronous generator; full system state space model; stability analysis; sensitivity analysis

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