中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 李松亮中国矿业大学(江苏) 2022年硕士导师: 董新伟共113页

摘要 : 在能源问题日益严峻的今天，新能源储能技术在各类工业领域都得到了重视和发展。随着高能脉冲负载的需求增多，传统的大功率脉冲放电系统中应用的锂离子电池或超级电容在放电能力以及循环寿命上不能很好地满足需求，本文以新型储能电池——锂离子超级... 展开在能源问题日益严峻的今天，新能源储能技术在各类工业领域都得到了重视和发展。随着高能脉冲负载的需求增多，传统的大功率脉冲放电系统中应用的锂离子电池或超级电容在放电能力以及循环寿命上不能很好地满足需求，本文以新型储能电池——锂离子超级电容（LIC，Lithium-ion Capacitor）为研究对象，设计了大功率脉冲放电系统，本文研究内容如下：首先，对LIC进行放电特性实验，通过对其在大功率脉冲放电系统中常用的两种工况，即恒功率放电和脉冲放电进行试验，得到其电压电流、放电容量和内阻变化的曲线，通过分析其特点，得到单颗LIC电芯的放电能力数据；同时进行1000次以上的循环寿命实验，发现其内阻和放电容量变化接近线性的特点，且循环寿命可达10000次以上，换算到实际工况寿命长达10年。其次，设计了一种磷酸铁锂电池和LIC的拓扑结构，其中LIC具有高能量密度和高循环使用寿命的优势，适合进行大功率脉冲放电，而锂电池组对LIC进行充电，提高了大功率脉冲放电系统的容量和稳定性。对于两种电池状态在线监测中系统的关键参数荷电状态（SOC，State Of Charge），本文根据相关实验得到了磷酸铁锂电池和LIC的充放电特性，对锂电池进行二阶RC建模，参数辨识后采用扩展卡尔曼滤波进行SOC估算；而LIC由于其OCV-SOC曲线具有近似线性特点，采用了开路电压-安时积分法进行SOC估算，并进行了实验验证了其精度符合要求。同时，设计了储能模块状态在线监测系统的软硬件。采用分布式系统硬件，包括主控板、均衡板和采集板。其中，主控板是系统核心，负责高压部分采样、信息处理和下发策略命令，均衡板负责被动均衡，采集板负责单体电压和温度采集，三块电路板都通过CAN通信。软件部分完成了SOC估算、均衡策略制定、各部分采样功能、通信功能等设计。最后，本文根据大功率脉冲放电的负载要求设计了阻感型模拟负载，并配有高性能充放电设备搭建了一套完整的大功率脉冲负载放电系统，并设计了上位机将三大模块的功能控制都集成在PC端，进行了整个系统的联调，经测试各项功能正常。实验数据证明，本文所设计的各模块功能符合设计要求，能够实现短时间内高达1000A的大功率脉冲放电。收起

关键词 : 储能系统大功率脉冲放电荷电状态估算锂离子电池锂离子超级电容

2. 基于负荷分解和组合模型的短期负荷预测研究

[学位论文] 孙一迪中国矿业大学 2017年硕士导师: 董新伟共108页

摘要 : 电力系统负荷预测是保证电网安全、经济运行的重要工作之一，随着电力市场的不断发展，短期负荷预测变得尤为重要，同时，价格机制的引入对短期负荷预测提出了更高的要求。所以，有必要对短期负荷预测方法进行深入研究和改进，从而满足电网安全、经济... 展开电力系统负荷预测是保证电网安全、经济运行的重要工作之一，随着电力市场的不断发展，短期负荷预测变得尤为重要，同时，价格机制的引入对短期负荷预测提出了更高的要求。所以，有必要对短期负荷预测方法进行深入研究和改进，从而满足电网安全、经济运行的要求。本文针对波动最为明显的夏季负荷进行预测研究，提出了一种基于负荷分解和组合模型的短期负荷预测方法对夏季负荷进行预测。首先，在负荷特性分析的基础上采用了针对夏季的负荷分解方法，将夏季负荷分解为基础负荷与气象敏感负荷，并利用相关性分析方法对徐州市区气象因素与气象敏感负荷之间的相关性进行了分析。其次，对支持向量回归（SVR）模型的基本原理进行了阐述，并将其应用于短期负荷预测，在预测过程中，将天气因素、日类型等进行映射处理并作为模型输入；分别利用网格法和粒子群（PSO）算法对模型参数进行优化，通过实例分析证明了PSO-SVR模型应用于短期负荷预测的优越性，并与BP神经网络算法进行实例对比，为PSO-SVR模型在气象敏感负荷预测中的应用奠定了基础。然后，提出了一种基于负荷分解和组合模型的短期负荷预测法，该方法中，采用灰色理论对基础负荷进行预测，并利用傅里叶变换对残差进行修正；采用PSO-SVR模型对气象敏感负荷进行预测，并且引入K均值聚类算法对气象敏感负荷预测过程中的输入样本进行选择，强化样本数据的规律性。最后，以徐州市区的历史负荷数据与历史气象数据为基础，采用本文提出的预测模型分别对工作日和休息日进行短期负荷预测，并与联合 K均值聚类和PSO-SVR的负荷预测法、基于负荷分解和PSO-SVR的负荷预测法进行实例对比，证明了本文采用的模型具有较高的预测精度，同时也验证了该方法的可行性和有效性。收起

关键词 : 短期负荷预测负荷分解组合模型灰色理论电力系统

3. 含储能系统的电力电子变压器故障特性分析

[学位论文] 李源中国矿业大学(江苏) 2021年硕士导师: 董新伟共107页

摘要 : 作为现代电力系统中未来电网技术的主要发展方向，智能电网、能源互联网的相关技术取得了明显的进步，不断增多的负荷种类和新拓展的电源形式让用户对供电可靠性的需求和电能质量的保障有了越来越高的要求。基于电力电子技术形成的智能的电力电子变压... 展开作为现代电力系统中未来电网技术的主要发展方向，智能电网、能源互联网的相关技术取得了明显的进步，不断增多的负荷种类和新拓展的电源形式让用户对供电可靠性的需求和电能质量的保障有了越来越高的要求。基于电力电子技术形成的智能的电力电子变压器（PowerElectronicTransformer，PET），相较于传统变压器，在功能上不仅可以实现变压变流，对原、副边系统电气隔离以及调控有功、无功功率，还具备接入清洁能源的能力。对于要求高压交流输入、低压交直流甚至中压直流输出的场合，在输入级、隔离级和输出级具有灵活多样电气连接端口形式的PET显得非常适合，用于低压交流系统各种直流设备前端的并网逆变器也可以尽数省略，从而简化整个低压配电网的电能传递环节和系统的拓扑结构，提高电网运行效率和功率传输密度，降低设备运行的故障率。在低压直流侧配备储能环节的PET既可以实现电能的双向管理，又具备应对电网中部分电压中断和跌落的能力，能够改善电能质量并提高配电网供电可靠性，为未来电力市场的灵活电力交易和响应系统内负荷的个性化需求创造了条件，非常适合当下电动汽车充电站等应用场合。但针对这种含储能系统电力电子变压器(EnergyStorageSystem-PowerElectronicTransformer，ESS-PET)，目前尚未有人对其整体进行故障特性分析。本文首先阐述了PET的研究背景和国内外发展现状，进一步介绍具有储能环节的ESS-PET，其储能系统经双向DC/DC变换器连接于PET低压直流母线。针对ESS-PET的拓扑结构和工作原理，论述其所包含的输入级、隔离级、输出级部分以及储能环节的控制策略，分析了ESS-PET各环节的故障分类和故障特性，根据故障原因推导了数学模型并总结出故障表征，在Matlab/Simulink中建立ESS-PET的仿真模型以及设计其控制策略，得到了ESS-PET整体系统在常见故障下所具有的输出特性，对于在维持ESS-PET稳定运行上至关重要的储能环节，给出了冗余模块容错控制策略，通过仿真验证了该策略的有效性。收起

关键词 : 含储能系统电力电子变压器故障特性

4. 共母线开绕组电机容错运行控制策略研究

[学位论文] 鹿文蓬中国矿业大学(江苏) 2022年硕士导师: 董新伟共103页

摘要 : 随着石油危机以及气候环境的恶化,电动汽车凭借低排放、高效率的特点得到了人们的重视,并迅速推广开来.与传统燃油汽车不同,电机及其驱动系统是电动汽车最重要的部件,并决定着电动汽车性能的好坏.传统永磁同步电机以及异步电机已经在大量电动汽车上得... 展开随着石油危机以及气候环境的恶化,电动汽车凭借低排放、高效率的特点得到了人们的重视,并迅速推广开来.与传统燃油汽车不同,电机及其驱动系统是电动汽车最重要的部件,并决定着电动汽车性能的好坏.传统永磁同步电机以及异步电机已经在大量电动汽车上得到了应用,但是随着人们对汽车安全性以及稳定性提出的要求越来越高,传统三相电机的应用前景在一定程度上受到限制.将传统三相永磁电机定子绕组的中性点打开得到的开绕组永磁同步电机(简称开绕组电机),不仅具有高效率、体积小的特点,采用双逆变器驱动的拓扑结构还具有一定的容错能力,因此研究开绕组电机的控制策略以及故障下的容错运行具有重要的现实意义. 首先,本文介绍了开绕组永磁同步电机驱动系统常采用的几种拓扑结构,并根据电动汽车实际情况,选择单电源结构供电的拓扑系统为本文研究对象.为更好理解开绕组电机的工作特点,基于传统永磁同步电机的数学模型,研究了开绕组电机在不同坐标系的数学模型,同时确定以SVPWM作为开绕组电机控制方式. 其次,通过对传统三相SVPWM控制策略进行分析,将矢量控制应用在双逆变器拓扑结构下.由于单电源供电的拓扑结构易受到共模电压以及零序电流的影响,本文分析了不同开关组合输出共模电压的大小,通过基于旋转坐标系下的矢量调制区间对共模电压进行了有效抑制. 然后,针对逆变器最常出现的功率器件损坏这一故障,研究了开绕组电机在故障下的容错运行.提出了基于磁动势等效的两相SPWM容错运行,实现了基于双逆变器开关矢量冗余的SVPWM容错运行;为了解决容错运行下共模电压过大的问题,根据旋转坐标系下各功率器件的开关状态,提出异相桥臂互联的三相SVPWM容错控制,仿真实验表明本文提出的容错方案能够维持电机在功率器件故障下的稳定运行. 最后,本文基于单片机STM32搭建了开绕组电机驱动系统的硬件平台,并对驱动系统中的关键部分进行了介绍;通过对实验结果分析证明了本文提出控制方案的正确性. 收起

关键词 : 开绕组永磁同步电机控制策略共模电压容错运行双逆变器控制

5. 表贴式永磁同步电机参数在线辨识研究

[学位论文] 孙高中国矿业大学(江苏) 2020年硕士导师: 董新伟共103页

摘要 : 表贴式永磁同步电机具有功率密度高、控制方法简单且易制造等优点在各行业得到广泛运用。研究发现，表贴式永磁同步电机参数在应用中容易受到温度、磁饱和等因素影响而改变电机的控制性能，对于一些需要高精度的行业如医疗机器人、载人汽车等需要对影... 展开

关键词 : 永磁同步电机矢量控制电气参数在线辨识反捕食粒子群算法 PI控制器

6. 开绕组永磁同步电机控制策略研究

[学位论文] 于定鑫中国矿业大学 2020年硕士导师: 董新伟共101页

摘要 : 近年来，随着电动汽车驱动功率的不断提高，开绕组永磁电机凭借其优良的特性渐渐引起人们的注意。开绕组永磁同步电机是在传统永磁同步电机的基础上，将电机定子侧连接着的中性点打开使得三相线路处于独立状态，然后对三相绕组的两侧分别连接一个规格... 展开近年来，随着电动汽车驱动功率的不断提高，开绕组永磁电机凭借其优良的特性渐渐引起人们的注意。开绕组永磁同步电机是在传统永磁同步电机的基础上，将电机定子侧连接着的中性点打开使得三相线路处于独立状态，然后对三相绕组的两侧分别连接一个规格相同的逆变驱动系统。相比于传统的永磁同步电机，开绕组永磁同步电机可以输出更高的功率，其特殊的拓扑结构大大改善了电机的容错运行能力。开绕组永磁同步电机的拓扑结构可以分为共直流母线型和独立直流母线型，其中，独立直流母线型的驱动系统需要两个电源，增加了系统的体积和成本，本文对共直流母线型开绕组永磁同步电机驱动系统进行了研究。首先，分析开绕组永磁同步电机常用的两种拓扑结构各自存在的优缺点，以共直流母线型驱动系统作为本文的研究方向，介绍了单逆变器空间电压矢量控制的基本原理，并将其应用到双逆变器拓扑结构。其次，由于共直流母线拓扑结构在双逆变器的作用下往往会产生共模电压，本文对双逆变器输出的电压矢量情况以及共模电压大小分析后，采用了一种可消除共模电压的矢量控制方式，并对其进行实验仿真。仿真结果表明，采用该方式可以有效的消除系统产生的共模电压，从而抑制了零序电流产生，该方式依然可以保证电机平稳运行，且具有良好的性能。然后，本文对电机单相开路故障的容错控制进行了研究。当某一相桥臂发生开路故障时，基于电压矢量控制，通过调节剩余两相桥臂功率器件的开通状态，保持逆变器输出圆形旋转磁场，实现了故障状态下电机的容错运行。在理论分析的基础上，通过Simulink搭建了开绕组永磁同步电机的相关仿真模型，从而对本文提出的控制策略进行了验证。最后，以STM32芯片为核心搭建了实验平台，详细介绍了硬件电路的设计原理，最后通过分析相应的结果和现象，再一次验证了本文所提出理论的可行性与有效性。收起

关键词 : 开绕组永磁同步电机双逆变器控制共模电压容错控制

7. 基于MMC-HVDC系统输电技术的研究

[学位论文] 钟志祥中国矿业大学 2016年硕士导师: 董新伟共100页

摘要 : 能源与环境危机的加剧，给人类的生存带来了极大的困扰，以高消耗、重污染为特征的传统化石能源利用模式注定难以维持，优化资源配置并寻求清洁替代能源将作为实现可持续发展的关键所在。当前，以电能为中心的能源格局进一步凸显。因此，建立高效、坚... 展开能源与环境危机的加剧，给人类的生存带来了极大的困扰，以高消耗、重污染为特征的传统化石能源利用模式注定难以维持，优化资源配置并寻求清洁替代能源将作为实现可持续发展的关键所在。当前，以电能为中心的能源格局进一步凸显。因此，建立高效、坚强、灵活的输电网络和推动可再生能源的规模化并网成为了缓解环保压力、破解能源困局、促进能源生产与消费革命的根本途径。基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术(MMC-HVDC)因其显著优势在远距离、大功率输电及可再生能源并网等领域脱颖而出，获得了业界的强烈关注和普遍青睐。本文选取MMC-HVDC系统作为研究对象，在详述其基本原理和相关特性的基础上，重点针对系统的控制策略进行了深入研究，并就MMC-HVDC系统在海上风电并网方面的应用展开了具体分析。首先，详细分析了MMC的拓扑结构、工作原理及运行特性，分别构建了MMC-HVDC系统在三种坐标系下的数学模型，并就MMC的预充电控制策略进行了研究和设计。其次，具体介绍了载波移相调制策略（CPS-PWM）和最近电平调制策略(NLM)在MMC-HVDC阀组级控制系统中的应用。在推理得出MMC电容电压波动机理和相间环流产生本质的基础上，为降低开关频率，对传统电容电压排序算法进行了改进和优化，并结合叠加平衡分量法，设计了一种电容电压平衡控制策略。此外，通过引入离散数学模型，设计了一种基于离散数学模型的相间环流抑制器。最后，利用仿真证实了所设控制策略和控制器的有效性。再者，论述了MMC-HVDC系统的分层控制结构，分析了换流站的控制原理和控制方式，对MMC换流站的双闭环控制策略展开了重点研究，分别就内环电流控制器和外环功率控制器进行了详细设计。在结合系统级控制和阀组级控制的基础上，针对两端有源系统和向无源网络供电两种不同场合，分别设计了MMC-HVDC系统的整体控制策略。最后，通过仿真对所设的控制策略在多种稳态工况下实施了分析和检验，仿真结果证明了其正确性。最后，讨论了海上风电场的并网方式和并网拓扑，指出了MMC-HVDC系统在海上风电场并网场合中的优越性，对双馈感应电机(DFIG)的基本结构和控制原理进行了初步分析。着重研究了海上风电场经MMC-HVDC系统并网时的控制策略，其中，基于海上风电场的相关特性，特别设计了风电场侧换流站(WFMMC)的控制器。最后，经过仿真对所设的控制策略在不同暂态工况下进行了研究和分析，仿真结果验证了其可行性。收起

关键词 : 模块化多电平换流器控制策略 MMC-HVDC系统输电技术

8. 基于电压源换流器的轻型直流输电技术应用研究

[学位论文] 解建刚中国矿业大学 2015年硕士导师: 董新伟共99页

摘要 : 稳定的能源供给是一个国家社会稳定、经济发展的基础和前提。随着传统化石能源储量的枯竭，以及环境容量的不断收缩，节能减排，开发新能源，走可持续发展的道路已成为国家发展战略中的重要一环。轻型直流输电技术（VSC-HVDC）作为一种新型输电技术，... 展开稳定的能源供给是一个国家社会稳定、经济发展的基础和前提。随着传统化石能源储量的枯竭，以及环境容量的不断收缩，节能减排，开发新能源，走可持续发展的道路已成为国家发展战略中的重要一环。轻型直流输电技术（VSC-HVDC）作为一种新型输电技术，因其与生俱来的经济、技术优势，一经提出，便迅速成为相关专家学者关注的焦点。随着该技术在实际工程中的应用，人们对其在电压与容量方面的要求不断提高，但受制于目前电力电子器件的理论研究与制造工艺水平的限制，使得基于传统换流器结构的VSC-HVDC在这两个方面的提升空间有限。模块化多电平换流器（MMC）因其设计的灵活性以及拓展的便利性，在解决 VSC-HVSC的电压与容量问题方面具有显著优势，因而成为广大科技工作者的研究热点。本文以 MMC-HVDC作为研究对象，重点针对MMC的拓扑结构及其控制策略做了深入细致的研究。首先，本文从VSC-HVDC的组成与基础理论入手，分析了该技术的优势与应用前景，并对该技术的研究现状进行了概述。其次，本文详细论述了MMC的三种子模块（HBSM、F BSM、CDSM）的工作过程，在此基础上对MMC的运行原理进行了深入细致的研究，分析了基于CDSM的MMC故障清除原理。再者，本文构建了MMC-HVDC在两种坐标系下的数学模型，并对其内部环流产生原因以及子模块电容电压的波动情况进行了深入的分析。此外，本文引入预测控制的概念，在详细论述基于有限控制集的模型预测控制（FSC-MPC）基本思想和特点的基础上，重点研究了其在 MMC-HVDC站级控制系统中的应用，并对FCS-MPC的优化函数进行了重新设计，避免了其应用于多目标控制时由于引入权重因子而造成的控制系统参数设计困难的弊端，并通过仿真对其正确性进行了验证。最后，结合风电机运行特性研究，在分析对比常用风电并网技术的基础上，指出MMC-HVDC在该方面的应用优势，并采用定电压和定频率的控制策略，在Simulink中搭建仿真模型，验证了其在风电并网方面的可行性。收起

关键词 : 电压源换流器轻型直流输电预测控制风电并网拓扑结构

9. 新能源制氢系统多时间尺度优化调度策略研究

[学位论文] 李杨中国矿业大学(江苏) 2023年硕士导师: 董新伟共98页

摘要 : 随着风力发电和光伏发电等新能源发电装置装机容量的逐年增加，弃风弃光量也越来越大。氢能作为一种极具发展前景且应用广泛的绿色能源，在清洁能源利用领域得到广泛的关注，利用风光发电实现绿色制氢可以有效提高新能源消纳率，成为缓解新能源大规模... 展开随着风力发电和光伏发电等新能源发电装置装机容量的逐年增加，弃风弃光量也越来越大。氢能作为一种极具发展前景且应用广泛的绿色能源，在清洁能源利用领域得到广泛的关注，利用风光发电实现绿色制氢可以有效提高新能源消纳率，成为缓解新能源大规模替代化石能源时带来风光消纳困难等问题的有效缓解途径，而新能源制氢系统合理优化调度则是实现氢能对新能源发电系统高效支撑的关键技术之一。新能源制氢系统是未来实现能源转型、绿色发展的重要载体，通过对新能源制氢系统多时间尺度的优化调度，可以充分利用电能、氢能之间的耦合关系，实现能源互补，提高新能源利用率，减少不确定性问题的影响；与此同时，挖掘用户侧的电、氢负荷响应能力，可以实现负荷的削峰填谷，减少系统运行成本，进一步减少不确定性问题的影响。本文针对新能源制氢系统的多时间尺度运行调度策略进行研究，主要做了以下几个方面的研究工作：设计了孤岛和并网场景下的新能源制氢系统架构，并分析了二者的异同；建立了风力发电机组、光伏发电机组、锂电池、燃料电池、碱性电解槽和储氢罐的数学模型；重点分析了碱性电解槽的工作特性，拟合出制氢量与制氢功率的一阶线性表达式，并据此得到碱性电解槽效率与功率的关系曲线；分析了负荷需求响应的原理，并对负荷和需求响应类型进行划分。针对孤岛场景下的运行特性和风光发电、负荷功率的不确定性问题，建立了孤岛场景下的新能源制氢系统多时间尺度优化调度策略。日前阶段采用基于改进雷达图模型的优化调度策略，选取负荷失电率、负荷失氢率、系统经济效益、弃风弃光量四个优化指标，通过改进雷达图模型建立优化调度目标函数，获得兼顾四个优化指标综合性能的调度结果；日内阶段采用基于模型预测控制的功率跟踪滚动优化调度策略，以日内调度结果与日前调度计划的电解槽功率、锂电池功率、燃料电池功率、弃电功率、储氢罐SOHC以及锂电池SOC的偏差最小为优化目标，通过日内滚动优化调度可以实现对日前优化结果的有效跟踪和精准矫正，提高新能源消纳率、减少系统运行成本。并网场景下为了发挥用户侧柔性负荷的作用，充分挖掘需求响应资源的潜力，进一步平抑源、荷功率的波动，建立了多时间尺度的电-氢综合需求响应模型，日前阶段电负荷采用价格型需求响应策略，氢负荷采用替代型需求响应策略；日内阶段电、氢负荷均采用激励型需求响应策略。考虑并网场景下的运行特性和电-氢综合需求响应模型，建立了计及电-氢综合需求响应的并网场景下新能源制氢系统多时间尺度优化调度策略。日前阶段以系统总运行成本最低为优化目标，在日前需求响应策略的作用下，可以在用户侧实现负荷的削峰填谷、在系统侧提高系统运行的经济性；日内阶段采用MPC的滚动优化方法，优化目标除运行总成本外，还考虑功率偏差惩罚成本和需求响应补贴成本，通过日内滚动优化调度系统运行成本进一步下降，源、荷功率波动得到进一步平抑。收起

关键词 : 新能源制氢系统多时间尺度优化调度改进雷达图模型模型预测控制需求响应

10. 自同步电压源型电力电子设备接入弱同步电压支撑电网的稳定技术研究

[学位论文] 廖文蕾中国矿业大学(江苏) 2023年硕士导师: 董新伟共98页

摘要 : 随着新型电力系统中新能源的大规模开发和集中式并网，传统发电机组对新型电力系统的电压和频率的支撑及调节能力被大幅削弱，以变流器为代表的电力电子设备正逐步的主导新型电力系统的网络特性。以低惯量性和低抗扰性为主要特征的电力电子设备并网不... 展开随着新型电力系统中新能源的大规模开发和集中式并网，传统发电机组对新型电力系统的电压和频率的支撑及调节能力被大幅削弱，以变流器为代表的电力电子设备正逐步的主导新型电力系统的网络特性。以低惯量性和低抗扰性为主要特征的电力电子设备并网不仅降低新型电力系统的频率和电压支撑能力，还使其自身的稳定问题变得日益突出。此外，随着电力电子设备的不断扩容，一旦发生脱网事故将严重影响电网的正常运行甚至导致系统解列。为此，本文以新能源机组并网变流器为研究对象，主要分析了基于虚拟同步发电机（virtualsynchronousgenerator，VSG）控制策略下的并网变流器的控制结构及功能，并在此基础上研究了并网变流器的故障穿越策略及环流抑制方法，以提高其并入弱同步电压支撑电网的稳定运行性能。具体研究内容与成果如下：首先，参考了同步机二阶数学模型，详细介绍了虚拟同步发电机的控制结构和其相应的功能，综合考虑了电压支撑能力及频率调节响应，设计了本文自同步电压源型变流器的控制结构并给出了控制框图。然后，针对电网电压跌落故障，借助了故障时VSG暂态特性的分析结果，利用了虚拟同步控制策略参数易调节的优势，综合考虑了功角稳定和故障电流限制两大要求，兼顾抑制暂态冲击电流和优化功率超调两大目标，提出了一种基于虚拟阻抗值设计的VSG故障穿越方法。该方法解决了传统VSG在大幅电压跌落工况下无法实现故障穿越的问题，充分发挥了故障期间VSG对电网电压的支撑能力，同时优化了故障发生和切除瞬间的暂态响应，提高了电网电压跌落故障下VSG的故障穿越能力与效果。同时，为了简化故障穿越控制措施，并利用电压控制环有静差这一特点，提出了一种基于功角动态补偿及无功反馈系数优化的VSG故障穿越方法。利用了传统能量平衡原理，构造了有功功率补偿量以补偿故障期间有功差额，达到有功功率平衡的目的，保证了功角的稳定。同时，利用了无功功率的反馈调节能力，综合考虑了逆变器电流阈值和电压跌落幅度，重新整定了无功反馈系数以实现故障期间对电网电压最大化的支撑效果。此外，该方法亦可应用于电网电压抬升场景。最后，在并联逆变器系统环流抑制方面，提出了一种基于无功反馈系数优化的环流抑制方法。采用了无功下垂控制型的电压控制环，利用了其无功反馈调节能力及无功反馈系数可灵活调节的特点，依据容量大小调节无功反馈系数，实现了并联逆变器输出功率的再分配以达到环流抑制的效果。收起

关键词 : 虚拟同步发电机虚拟阻抗低电压穿越无功反馈系数环流抑制