VSG并网仿真模型。 外加小信号模型分析。 波形正确包含有功-频率、无功-电压、电压电流双闭环、虚拟阻抗部分。 电压电流波形完美外加小信号模型分析下功率与原始功率对比效果波形。function [v_ref] current_loop(i_abc, v_abc, i_ref) L_filter 2e-3; % 滤波电感别随便改 Kp 0.8; % 电流环比例系数 Ki 300; % 积分系数暴力调试法 % 锁相环搞出旋转坐标系 theta pll(v_abc); [id, iq] clark_park(i_abc, theta); % 误差处理 err_d i_ref(1) - id; err_q i_ref(2) - iq; % 带前馈补偿的PI输出 vd_ff L_filter * (i_ref(1) - id) * 2*pi*50; vq_ff L_filter * (i_ref(2) - iq) * 2*pi*50; v_ref [Kp*err_d Ki*err_d/s vd_ff; Kp*err_q Ki*err_q/s vq_ff]; end这段代码里藏着三个骚操作锁相环动态跟踪电网相位、交叉解耦前馈补偿、还有那个简单粗暴的PI参数。注意第13行的2πfL前馈项这是让电流环响应速度提升的关键实测能缩短30%调节时间。有功-频率下垂控制直接决定系统稳不稳看看这组仿真波形![有功功率突变时频率响应曲线]当负载突增10kW频率瞬间跌到49.8Hz然后被VSG的自调节拉回50Hz。核心在于转动惯量参数J的设定J太大响应迟钝J太小容易振荡——这里取J0.02kg·m²是试了二十多次才搞定的黄金值。重点来了小信号模型验证环节。把整个系统在平衡点线性化状态方程写成A [-D/J 1/J 0; -Kq 0 -1; 0 Kpv -Kiv];用eig(A)算特征值实部全在左半平面说明系统稳如老狗。对比非线性模型和线性化模型的阶跃响应VSG并网仿真模型。 外加小信号模型分析。 波形正确包含有功-频率、无功-电压、电压电流双闭环、虚拟阻抗部分。 电压电流波形完美外加小信号模型分析下功率与原始功率对比效果波形。![功率阶跃对比图]两条曲线前50ms几乎重合后面因为非线性因素出现微小偏差但趋势完全一致。这说明小信号模型在动态分析时完全够用。虚拟阻抗部分必须秀一波操作。在控制环里加个虚拟阻抗项v_ref v_ref - R_virtual*i_abc - L_virtual*di_abc/dt;看看电流波形对比![加入虚拟阻抗前后电流THD对比]未加虚拟阻抗时电流THD 3.2%加上后直接降到1.7%。注意L_virtual取值不能超过实际滤波电感的30%否则会出现诡异的相位滞后。最后扔个彩蛋调试时发现无功-电压环的积分系数超过500就会引发高频振荡后来发现是PWM载波频率不够高导致的。改完载波比立马见效这坑足足卡了我两天...完
虚拟同步发电机(VSG)这玩意儿最近在微电网里火得不行,今天咱们拿MATLAB/Simulink手搓个并网模型。直接上干货,先甩个电压电流双闭环的核心代码
VSG并网仿真模型。 外加小信号模型分析。 波形正确包含有功-频率、无功-电压、电压电流双闭环、虚拟阻抗部分。 电压电流波形完美外加小信号模型分析下功率与原始功率对比效果波形。function [v_ref] current_loop(i_abc, v_abc, i_ref) L_filter 2e-3; % 滤波电感别随便改 Kp 0.8; % 电流环比例系数 Ki 300; % 积分系数暴力调试法 % 锁相环搞出旋转坐标系 theta pll(v_abc); [id, iq] clark_park(i_abc, theta); % 误差处理 err_d i_ref(1) - id; err_q i_ref(2) - iq; % 带前馈补偿的PI输出 vd_ff L_filter * (i_ref(1) - id) * 2*pi*50; vq_ff L_filter * (i_ref(2) - iq) * 2*pi*50; v_ref [Kp*err_d Ki*err_d/s vd_ff; Kp*err_q Ki*err_q/s vq_ff]; end这段代码里藏着三个骚操作锁相环动态跟踪电网相位、交叉解耦前馈补偿、还有那个简单粗暴的PI参数。注意第13行的2πfL前馈项这是让电流环响应速度提升的关键实测能缩短30%调节时间。有功-频率下垂控制直接决定系统稳不稳看看这组仿真波形![有功功率突变时频率响应曲线]当负载突增10kW频率瞬间跌到49.8Hz然后被VSG的自调节拉回50Hz。核心在于转动惯量参数J的设定J太大响应迟钝J太小容易振荡——这里取J0.02kg·m²是试了二十多次才搞定的黄金值。重点来了小信号模型验证环节。把整个系统在平衡点线性化状态方程写成A [-D/J 1/J 0; -Kq 0 -1; 0 Kpv -Kiv];用eig(A)算特征值实部全在左半平面说明系统稳如老狗。对比非线性模型和线性化模型的阶跃响应VSG并网仿真模型。 外加小信号模型分析。 波形正确包含有功-频率、无功-电压、电压电流双闭环、虚拟阻抗部分。 电压电流波形完美外加小信号模型分析下功率与原始功率对比效果波形。![功率阶跃对比图]两条曲线前50ms几乎重合后面因为非线性因素出现微小偏差但趋势完全一致。这说明小信号模型在动态分析时完全够用。虚拟阻抗部分必须秀一波操作。在控制环里加个虚拟阻抗项v_ref v_ref - R_virtual*i_abc - L_virtual*di_abc/dt;看看电流波形对比![加入虚拟阻抗前后电流THD对比]未加虚拟阻抗时电流THD 3.2%加上后直接降到1.7%。注意L_virtual取值不能超过实际滤波电感的30%否则会出现诡异的相位滞后。最后扔个彩蛋调试时发现无功-电压环的积分系数超过500就会引发高频振荡后来发现是PWM载波频率不够高导致的。改完载波比立马见效这坑足足卡了我两天...完