弱电网条件下虚拟同步机与SVG并联系统的暂态稳定性分析

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略因具有较好的频率响应和惯量支撑特性已被广泛用于新能源并网逆变器。针对VSG的无功电压下垂特性对其功角稳定性的不利影响，可通过并联静止无功发生器(static var generator,SVG)来改善。首先，给出了VSG与SVG并联系统的典型控制策略，并利用功角特性曲线分析了VSG电压下垂特性对其暂态稳定性的影响。然后，建立了VSG-SVG并联系统的全阶非线性模型。进而利用T-S模糊模型逼近和线性矩阵不等式方法构建了针对非线性系统的Lyapunov稳定性判据，并定量估计了系统的功角稳定域。最后，分析了电路参数和控制参数对系统稳定性的影响。利用MATLAB仿真及硬件在环实验对理论分析结果的有效性进行了验证。