15、基于逆变器资源的建模、稳定性分析及风电场研究

基于逆变器资源的建模、稳定性分析及风电场研究

1. 多环电网形成控制器（Multi - Loop GFM）

多环电网形成控制器（GFM）与电网跟随控制器（GFL）结构相似，都有内电流控制，此控制可紧密调节变流器电流，避免过流，但虚拟同步电机（VSM）控制没有内电流控制。这里探讨三种多环GFM：
- 第一种 ：在GFL基础上增加频率 - 功率下垂和无功功率 - 电压下垂两个控制，这两个反馈回路可提供频率和电压支持。
- 后两种 ：基于功率同步，外环控制不同。GFM2源自特定文献，GFM3采用功率同步方法，同时尽量减少其他部分的改动。

对于GFM1和GFM3，变流器控制的输入输出与GFL相同。输入为三相瞬时并网点（PCC）母线电压测量值（记为(v_{PCC})）和三相变流器输出电流（记为(i_{conv})），输出为三相变流器电压参考信号（记为(v_t)）。基于电压和电流测量值可校准有功和无功功率，通过锁相环（PLL）或功率同步方法生成同步角，可将abc测量值转换为dq测量值，用于dq坐标系控制。GFM2除变流器电流外，还需额外的电流测量值，用于外环控制的前馈单元。

GFM应满足以下测试要求：
- 能在强电网和弱电网中工作。
- 能在自主模式下为负载供电。
- 能与主电网重新同步。

2. GFM1：高级GFL

GFM1基于为有功功率和交流电压调节设计的GFL，在此基础上增加两个下垂控制，控制方案如下：
(\Delta P_{ref} = -K_1\Delta f) (6.4)
(\Delta V_