- Код статьи
- 10.31857/S0002331024020065-1
- DOI
- 10.31857/S0002331024020065
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 2
- Страницы
- 93-116
- Аннотация
- Увеличение уровня внедрения генерирующих установок на базе возобновляемых источников энергии с применением силовых преобразователей (СП) оказывает непосредственное влияние на динамические свойства современных энергосистем и, как следствие, характер протекания переходных процессов. Одной из основных проблем в таких сетях является значительное изменение величины общей инерции системы в течение времени, что приводит к увеличению скорости изменения частоты и величины ее максимального отклонения при различных возмущениях. Перспективным направлением решения данной проблемы является синтез новых структур систем управления СП на базе виртуального синхронного генератора (ВСГ) с адаптивно изменяющимися параметрами. Результаты исследования в рамках данного направления представлены в статье, которая состоит из двух частей. В первой части обоснована зависимость эффективности функционирования адаптивных алгоритмов управления параметрами ВСГ от используемой структуры. Выполнен сравнительный анализ разработанной модифицированной структуры ВСГ с традиционными алгоритмами и доказаны его принципиальные преимущества. Во второй части статьи представлен анализ влияния параметров модифицированной структуры ВСГ на динамический отклик с помощью переходных характеристик во временной области. На основе полученных результатов разработаны адаптивные алгоритмы независимого управления виртуальной инерцией и параметрами демпферной обмотки ВСГ. Выполненное математическое моделирование подтвердило надежную и эффективную работу разработанных адаптивных алгоритмов управления и модифицированной структуры ВСГ в целом. Из полученных в статье теоретических и экспериментальных результатов следует необходимость одновременного развития и совершенствования адаптивных алгоритмов управления и используемых для этого структур ВСГ.
- Ключевые слова
- возобновляемые источники энергии виртуальный синхронный генератор силовой преобразователь система управления адаптивное управление виртуальная инерция
- Дата публикации
- 14.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 12
Библиография
- 1. Alipoor J., Miura Y., Ise T. Power System Stabilization Using Virtual Synchronous Generator With Alternating Moment of Inertia // IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2015. V. 3(2). P. 451–458. https://doi.org/ 10.1109/JESTPE.2014.2362530
- 2. Li J., Wen B., Wang H. Adaptive Virtual Inertia Control Strategy of VSG for Micro-Grid Based on Improved Bang-Bang Control Strategy // IEEE Access, 2019. V. 7. P. 39509–39514. https://doi.org/ 10.1109/ACCESS.2019.2904943
- 3. Malekpour M., Kiyoumarsi A., Gholipour M. A hybrid adaptive virtual inertia controller for virtual synchronous generators // International Transactions on Electrical Energy Systems, 2021. V. 31(7). e12913. https://doi.org/ 10.1002/2050-7038.12913
- 4. Fang H., Yu Z. Improved virtual synchronous generator control for frequency regulation with a coordinated self-adaptive method // CSEE Journal of Power and Energy Systems, 2020. https://doi.org/ 10.17775/CSEEJPES.2020.01950. (в печати)
- 5. Zheng T. et al. Adaptive Damping Control Strategy of Virtual Synchronous Generator for Frequency Oscillation Suppression // 12th IET International Conference on AC and DC Power Transmission, 2016. P. 1–5. https://doi.org/ 10.1049/cp.2016.0458
- 6. Shi K. et al. Rotor inertia adaptive control and inertia matching strategy based on parallel virtual synchronous generators system // IET Generation, Transmission & Distribution, 2020. V. 14(10). P. 1854–1861. https://doi.org/ 10.1049/iet-gtd.2019.1394
- 7. Wang Q. et al. Improved Adaptive Inertia and Damping Coefficient Control Strategy of VSG Based on Optimal Damping Ratio // International Power Electronics Conference (IPEC-Himeji 2022-ECCE Asia), 2022. P. 102–107. https://doi.org/ 10.23919/IPEC-Himeji2022-ECCE53331.2022.9806825
- 8. Qu S., Wang Z. Cooperative Control Strategy of Virtual Synchronous Generator Based on Optimal Damping Ratio // IEEE Access, 2021. V. 9. P. 709–719. https://doi.org/ 10.1109/ACCESS.2020.3046626
- 9. Chen J. et al. Adaptive Virtual Synchronous Generator Considering Converter and Storage Capacity Limits // CSEE Journal of Power and Energy Systems, 2022. V. 8(2). P. 580–590. https://doi.org/ 10.17775/CSEEJPES.2019.03360
- 10. Li M. et al. A Dual-Adaptivity Inertia Control Strategy for Virtual Synchronous Generator // IEEE Transactions on Power Systems, 2020. V. 35(1). P. 594–604. https://doi.org/ 10.1109/TPWRS.2019.2935325
- 11. Sun L. et al. Adaptive Inertia Control of Virtual Synchronous Generator Based on Power Feedback // IEEE 4th International Electrical and Energy Conference (CIEEC), 2021. P. 1–5. https://doi.org/ 10.1109/CIEEC50170.2021.9510442
- 12. Wang F. et al. An Adaptive Control Strategy for Virtual Synchronous Generator // IEEE Transactions on Industry Applications, 2018. V. 54(5). P. 5124–5133. https://doi.org/ 10.1109/TIA.2018.2859384
- 13. Li D. et al. A Self-Adaptive Inertia and Damping Combination Control of VSG to Support Frequency Stability // IEEE Transactions on Energy Conversion, 2017. V. 32(1). P. 397–398. https://doi.org/ 10.1109/TEC.2016.2623982e,hfnm
- 14. Markovic U. et al. LQR-Based Adaptive Virtual Synchronous Machine for Power Systems with High Inverter Penetration // IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2019. V. 10(3). P. 1501–1512. https://doi.org/ 10.1109/TSTE.2018.2887147e,hfnm
