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Simulink虚拟同步机(VSG)控制模型研究: 离网运行储能构网型控制策略与优化仿真分析

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简介：
本研究探讨了基于Simulink的虚拟同步发电机（VSG）在离网模式下的储能系统控制策略，并进行了详细的优化仿真分析。 Simulink虚拟同步机（VSG）控制模型的研究涵盖了离网运行中的储能构网型控制策略及优化。基于2018b版本的Simulink仿真环境，深入探讨了储能离网与构网型控制，并提出将直流侧替换为储能电池以研究新的VSG控制方法。此外，该领域还有进一步改进模型的空间，包括但不限于并网VSG、多台VSG在并网和离网状态下的组合控制等策略的研究。 Simulink虚拟同步机仿真模型的开发与应用主要集中在如何优化离网运行中的储能构网型控制，并通过实验验证其有效性。随着技术的发展，构网型控制已经成为当前研究的一个热点领域。

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  • Simulink虚拟同步机(VSG)控制模型研究: 离网运行储能构网型控制策略与优化仿真分析
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    本研究探讨了基于Simulink的虚拟同步发电机（VSG）在离网模式下的储能系统控制策略，并进行了详细的优化仿真分析。 Simulink虚拟同步机（VSG）控制模型的研究涵盖了离网运行中的储能构网型控制策略及优化。基于2018b版本的Simulink仿真环境，深入探讨了储能离网与构网型控制，并提出将直流侧替换为储能电池以研究新的VSG控制方法。此外，该领域还有进一步改进模型的空间，包括但不限于并网VSG、多台VSG在并网和离网状态下的组合控制等策略的研究。 Simulink虚拟同步机仿真模型的开发与应用主要集中在如何优化离网运行中的储能构网型控制，并通过实验验证其有效性。随着技术的发展，构网型控制已经成为当前研究的一个热点领域。
     
  • 基于Simulink的VSG虚拟同步机并网控制仿真模型
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    本研究构建了基于Simulink的VSG（虚拟同步发电机）并网控制系统仿真模型，用于分析和优化其在电力系统中的运行性能。 Simulink虚拟同步机并网控制仿真模型采用VSG控制策略，不包含电压电流环设计，在直流侧为1000伏特、交流侧为380伏特的情况下实现稳定并网，并具备构网型控制功能和主动支撑电网的能力。
     
  • 光储一体化架构网络型控制仿真模型：研究虚拟同步机控制下光伏与储能系统的协同运作机制
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    本研究构建了光储一体化的网络型控制仿真模型，深入探讨了虚拟同步机控制技术在光伏和储能系统中的应用，揭示二者协同工作的优化策略。 在现代电力系统中，随着可再生能源的广泛应用特别是光伏发电技术的发展，对电力系统的稳定性和可靠性提出了新的挑战。为应对这些挑战，光储一体化的技术方案被提出并实施。该方案将光伏发电与储能系统整合在一起，以提高整个系统的稳定性和调节能力。 光储一体化机构网型控制仿真模型的研究对于理解虚拟同步机控制方式下光伏和储能如何协同运行至关重要。此仿真模型的基本结构包括光伏组件、DC DC变换器、DC AC逆变器以及储能设备等关键部分。其中，光伏组件通过DC DC变换器将太阳能转换为直流电，并利用储能系统存储能量；而DC-AC逆变器采用同步机控制方式确保与电网的同频同步运行。 虚拟同步机控制技术能够使电力电子装置模拟传统发电机的行为特征，在调节频率和提供功率方面具备优势。这项技术可以提高光储一体化系统的响应速度，增强其在应对电网波动时的表现能力，并且有助于实现光伏系统和储能设备之间的高效协同工作。 此外，网型结构的设计也是研究的重要组成部分之一。合理的网络布局能够提升电力供应的灵活性及效率水平并减少运营成本。通过优化光储一体化系统的网型设计可以进一步提高整体性能。 在仿真模型的研究过程中，构建精确且详细的模拟环境是至关重要的一步。它有助于预测和评估不同工况下系统的表现，并为实际应用中的控制策略有效性提供验证依据以及理论支持。 综上所述，该研究不仅能够促进光伏与储能系统的高效协同运行，还对推动新型能源管理模式的发展及智能电网技术的进步具有重要意义。
     
  • 三相VSG虚拟同步机构网型组网型逆变器的预同步控制及模型仿真分析
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    本研究探讨了三相VSG（虚拟同步发电机）在电网中作为虚拟同步机的应用，重点在于其预同步控制策略，并通过模型仿真对其性能进行了深入分析。 无人机VESC7500采用低压伺服Keil源码设计，支持无感、霍尔单馈、正余弦及ABZ等多种反馈信号，并集成了非线性磁链观测器与高频注入等算法。此外还提供了上位机源码和原理图资料，适用于电流最大可达300A的应用场景，是学习相关技术的良好资源。
     
  • 三相VSG同步机构网型组网型逆变器的预同步控制及仿真研究（含VSG控制主体）
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    本研究探讨了三相虚拟同步发电机(VSG)在并网型逆变器中的预同步控制策略，通过建模与仿真实验验证了其稳定性和效能，为可再生能源接入电网提供了新思路。 三相VSG同步机的构网型组网型逆变器预同步控制包含VSG控制主体。采用离散化仿真方式对模型进行仿真，这种方式运行速度快，并且使用传统的VSG控制结构将设备并入380V交流电网中，额定容量为10kVA。通过加入开机预同步控制来减小并网时的功率冲击，实现友好并网。 该模型是在MATLAB R2018a上搭建完成的，并附赠相关参考文献和讲解PPT资料。
     
  • 基于VSG技术的电力仿真系统研究：虚拟同步机的同期并网及离网/并网运行控制
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    本研究聚焦于利用VSG技术开发电力仿真系统，重点探讨虚拟同步发电机在电网中的同期并网策略及其灵活的离网与并网切换控制机制。 VSG技术涉及虚拟同步机的仿真与并网及离网运行控制研究。基于VSG技术的电力仿真系统主要关注同期并网控制以及离网并网运行仿真的虚拟同步机逆变器研究。此外，还涵盖了VSG仿真、预同期并网控制、同步机仿真和逆变器仿真的相关内容。
     
  • 光储并网中虚拟同步机控制策略的应用：VSG控制、光伏Boost及储能双闭环策略的整合
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    本文探讨了在光储并网系统中应用虚拟同步发电机（VSG）控制技术，并结合光伏Boost电路和电池储能系统的双闭环控制策略，以提升可再生能源接入电网时的稳定性与兼容性。 在光储并网系统中的虚拟同步机控制策略包括VSG（Virtual Synchronous Generator）控制、光伏Boost升压电路以及储能系统的双闭环控制策略的集成应用。 ① VSG 控制：该方法主要由有功频率环和无功调压环组成，其中包含一次调频及转子机械方程。通过有功功率调节来生成系统所需的频率与相位信息，并且利用无功功率调整电压幅值，进而形成三相参考电压输出信号；同时加入虚拟阻抗环节以增强系统的稳定性和鲁棒性。 ② 光伏 Boost：光伏板采用MPPT（Maximum Power Point Tracking）的扰动观察法来追踪最大功率点，在此过程中产生的能量将通过Boost升压电路传输到直流母线电容，以便后续使用或调节。 ③ 储能系统控制策略：储能装置采用了双闭环控制系统设计。外环为直流母线电压控制回路，内环则负责电流调节功能。这种结构使得电池能够根据实时需求吸收多余的能量或将储存能量释放出来以平衡直流侧的功率波动情况。当光伏输出超过逆变器所需时，电池会存储剩余电量；反之，则从储能装置中获取补充电力。 这些技术共同作用于光储并网系统之中，确保了系统的稳定运行和高效的能源管理能力。
     
  • 基于VSG的预同步及离网控制MATLAB仿真模型
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    本研究构建了基于虚拟同步发电机(VSG)技术的预同步与离网运行控制策略，并在MATLAB环境下进行了详尽仿真验证。 MATLAB2019b包含的主要模块有：并网逆变器、VSG控制、预同步控制以及电流双环控制锁相环、三相准PR控制和PWM，系统在运行0.65秒后开始并网，并且所有模块完整，波形完美。详细模型介绍可以参考相关文章。
     
  • 基于MATLAB/Simulink的VSG仿真模型：电压电流双环控制与同步控制svpwm，适用于离网和并网运行
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    本研究构建了MATLAB/Simulink环境下的虚拟同步发电机(VSG)仿真模型，采用电压电流双环控制及同步svpwm技术，兼容离网与并网模式。 该仿真模型采用同步控制VSG方法，在MATLAB Simulink环境中实现电压电流双环控制及同步控制svpwm技术，适用于离网与并网两种运行模式。此模型能够在交流复杂突变、电网频率波动以及有功指令突变等情况下稳定运行。
     
  • 虚拟同步VF控制与虚拟同步机VSG
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    本研究探讨了电力系统中虚拟同步技术的应用，重点分析了VF（虚拟阻尼）控制策略及VSG（虚拟同步发电机）模型，旨在提升可再生能源并网性能和电网稳定性。 虚拟同步机采用VF控制与下垂控制的组合，能够取得非常优秀的控制效果。