【实时无功-有功控制器的动态性能】【带有电流控制的两级电压源变流器（VSC）】采用αβ阿尔法-贝塔转换进行电流反馈的实时无功功率控制器附Simulink仿真

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🔥 内容介绍

一、核心基础：两级 VSC 拓扑与 αβ 坐标转换原理

（一）两级电压源变流器（VSC）拓扑结构

两级 VSC 是新能源并网、储能系统等场景的核心功率变换单元，典型拓扑分为 “网侧变流器（Grid-Side Converter, GSC）” 与 “机侧 / 储能侧变流器（Machine-Side/Storage-Side Converter, MSC/SSC）”，通过直流母线实现能量双向流动，其核心功能是：

1. 有功功率调节：实现新能源发电 / 储能与电网间的有功功率传输（如光伏系统向电网输送有功）；

1. 无功功率补偿：动态调节并网无功功率，维持电网电压稳定（如抑制电压波动、补偿感性 / 容性无功）；

1. 电流质量控制：抑制谐波电流，确保并网电流满足 IEEE 519 等标准要求。

其中，网侧变流器（GSC） 是实时无功 - 有功控制的关键执行单元，通常采用三相两电平或三电平拓扑，通过 IGBT 等开关器件的 PWM 调制，实现直流母线电压稳定与交流侧有功 / 无功功率的精确控制。

二、实时无功 - 有功控制器的设计逻辑（基于 αβ 电流反馈）

两级 VSC 的实时无功 - 有功控制器采用 “功率外环 + 电流内环” 的分层控制结构，αβ 电流反馈直接作用于内环，实现电流快速跟踪；外环根据功率指令与电网状态，生成内环的电流参考值，具体设计流程如下：

三、实时无功 - 有功控制器的动态性能分析

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献

[1] 龚轩.面向系统动态过程的变换器电流控制时间尺度独立激励-响应特性研究[D].华中科技大学,2023.

[2] 谢星宇,唐欣,曾鑫鑫.基于控制网侧电流的光伏并网变流器控制策略[J].电力电子技术, 2018, 52(7):3.DOI:CNKI:SUN:DLDZ.0.2018-07-031.

[3] Babayomi,OlulekeOlayade.微电网智能功率变流器分布式协同预测控制[D].山东大学[2025-10-13].

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