基于VSG的光伏发电系统建模与仿真研究

摘要

光伏发电往往通过电力电子接口接入电网,使得系统面临频率和电压稳定性等方面的挑战.结合光伏发电的输出特性,提出了一种基于虚拟同步发电机(VSG)的光伏发电系统变流器控制策略.首先,综合光伏阵列、升压电路、脉冲宽度调制和最大功率跟踪控制模块,搭建了光伏发电系统的仿真模型.其次,基于传统同步发电机运行机制,提出了有功频率控制和无功电压控制方法,实现了有功功率控制和调频调压的双重功能,完成了光伏发电系统的运行控制.最后,分析了不同光照强度和不同温度下光伏阵列的输出特性,并在负荷功率扰动条件下,开展了系统的直流侧逆变电压、虚拟同步发电机输出有功功率和系统频率等特性研究.通过MATLAB/Simulink,验证了虚拟同步发电机思想及控制方法的正确性和有效性.