光伏VSG-基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器系统（Simulink仿真）

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本文目录如下：

目录

1 概述

2 运行结果

2.1 案例1

2.2 案例2

3 参考文献

4 Simulink仿真实现

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1 概述

光伏VSG（虚拟同步发电机）是一种基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器系统。该系统利用虚拟同步发电机控制策略，将光伏发电系统与电网连接，并实现稳定的功率注入和电网协调。

光伏VSG系统的核心是逆变器，它将太阳能光伏阵列的直流功率转换为交流电，并与电网进行连接。在光伏VSG系统中，逆变器具有与虚拟同步发电机类似的功能，即在电力系统中模拟同步发电机的行为。

为了实现光伏VSG系统的控制，需要考虑两个关键方面：电压控制和频率控制。

电压控制：光伏VSG系统需要通过控制逆变器的输出电压来实现与电网的电压匹配。这样可以确保逆变器注入电网的电压与电网本身的电压保持一致，以维持电网的稳定运行。

频率控制：光伏VSG系统的频率控制用于实现与电网的频率同步。通过控制逆变器的输出频率，可以使光伏VSG系统与电网保持同步，并确保光伏发电系统有效地注入电网，并参与电网的频率调节。

光伏VSG系统的优势在于其灵活性和响应性。通过虚拟同步发电机控制策略，光伏VSG系统能够在电网故障或变化的情况下快速响应，并保持稳定的发电和注入功率。同时，光伏VSG系统还能够提供无功功率支持和电网调节功能，提高电网的稳定性和可靠性。

光伏VSG-基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器系统的研究旨在探索和优化虚拟同步发电机控制策略，以实现光伏发电系统与电网的高效且可靠的集成。这项研究在光伏发电系统的可持续发展和电力系统的智能化升级方面具有重要意义。

该系统由光伏电池模块（采用MATLAB自带光伏模块）、MPPT（最大功率点跟踪）控制模块、升压模块、VSG（变频器）控制模块和电流滞环控制模块组成。

光伏电池模块利用MATLAB自带的光伏模块，将太阳能转化为电能。MPPT控制模块负责实时监测光伏电池模块的输出功率，并通过调整工作点，确保光伏电池的输出功率达到最大值。

升压模块将光伏电池模块输出的低电压升高到所需的电压水平，以满足系统的电能需求。VSG控制模块用于控制变频器，使其输出所需的电压和频率，以适应不同的负载需求。

电流滞环控制模块是为了确保系统的稳定性和安全性，通过控制电流的稳定性来避免过流现象的发生。

2 运行结果

2.1 案例1

光伏电池模块（采用MATLAB自带光伏模块）、MPPT控制模块、升压模块、VSG控制模块、电流滞环控制模块。2s时改变光照强度 ！！！

VSG输出有功功率、无功功率，直流母线电压波动曲线！！从上至下！！！ 

逆变器输出电压、电流波形！！电流谐波含量较大！！！ 

2.2 案例2

光伏电池模块（通过光伏电池数学模型搭建）、MPPT控制模块、升压模块、VSG控制模块、电压电流双环控制模块。1.5s时改变光照强度！！

 

逆变器输出电压、电流！电流几乎没有谐波！！！

 

3 参考文献

文章中一些内容引自网络，会注明出处或引用为参考文献，难免有未尽之处，如有不妥，请随时联系删除。

[1]徐华电.基于虚拟同步发电机的并网发电系统研究[J].[2023-10-04].

[2]郑光辉.基于虚拟同步发电机功率控制策略的光伏发电系统研究[D].重庆大学,2014.

[3]李君.基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器控制策略研究[D].郑州大学,2019.

4 Simulink仿真实现