虚拟同步机技术在电力系统中的应用与挑战dongnan34

11HVDC输电系统火力电厂500kV输电变电站感应电机/电磁搅拌DG接入储能变流器可控串补固态变压器配电系统0.4-10kVLED照明电动汽车充电站户用DG无功补偿有源滤波配电线路电能质量治理装置直流配电感应电负荷AC/DC以分布式电源逆变器，负荷整流器为代表的电力电子装置大量接入电网转动惯量小HVDC输电系统火力电厂500kV输电变电站感应电机/电磁搅拌DG接入储能变流器可控串补固态变压器配电系统0.4-10kVLED照明电动汽车充电站户用DG无功补偿有源滤波配电线路电能质量治理装置直流配电感应电负荷AC/DC以分布式电源逆变器，负荷整流器为代表的电力电子装置大量接入电网转动惯量小电网中同步电机的“同步”机制为解决大量电力电子装置并网提供了解决思路，电力电子装置是小惯性、快速、高频系统，接入大惯性、低速、工频大电网系统存在适应性难题，由于同步机仍占电网主导地位，目前常规的定功率、恒压恒频和下垂控制都是在向模拟同步机的频率电压调整特性方向发展，作为常规技术的革新技术——“虚拟同步机”（VSG）是将静止电力电子装置模拟为旋转电机运行的技术，可模拟同步机一次调频、一次调压以及惯性和阻尼特性，实现追踪电网运行，自动分摊功率，阻尼电网电压和频率过快波动，对电网有天然友、全网唯一频率运行，真正实现“同步”θ=0a-axisiaaRotorFieldAxis+θuaLs,RsLg,RgiauaeaRs,LiubbMMebicucR,Lif fecfNubCufbibRs,LRs,LucMicb-axisc-axisc电网中同步电机的“同步”机制为解决大量电力电子装置并网提供了解决思路，电力电子装置是小惯性、快速、高频系统，接入大惯性、低速、工频大电网系统存在适应性难题，由于同步机仍占电网主导地位，目前常规的定功率、恒压恒频和下垂控制都是在向模拟同步机的频率电压调整特性方向发展，作为常规技术的革新技术——“虚拟同步机”（VSG）是将静止电力电子装置模拟为旋转电机运行的技术，可模拟同步机一次调频、一次调压以及惯性和阻尼特性，实现追踪电网运行，自动分摊功率，阻尼电网电压和频率过快波动，对电网有天然友、全网唯一频率运行，真正实现“同步”θ=0a-axisiaaRotorFieldAxis+θuaLs,RsLg,RgiauaeaRs,LiubbMMebicucR,Lif fecfNubCufbibRs,LRs,LucMicb-axisc-axisc2007年2008年2012年2013年1997年2014年2005年1997年，IEEE工作组最先提出虚拟同步机的概念。随后，比利时鲁汶大学、多伦多大学、英国利物浦大学相继开展了模拟同步发电机外特性、虚拟惯性频率控制策略等研究。2012年，公司依托专项，开展虚拟同步机技术研究。2013年，中国电科院成功研制50kW虚拟同步机样机。2014年，南瑞、许继成功研制500kW虚拟同步机样机。2016年，公司开始在张北风光储输基地建设世界容量最大的虚拟同步机示范工程。南瑞 、许继虚拟同步机样机研制成功开展 专项同步发电式电源并网”研究大学工业大学技术方案2007年2008年2012年2013年1997年2014年2005年1997年，IEEE工作组最先提出虚拟同步机的概念。随后，比利时鲁汶大学、多伦多大学、英国利物浦大学相继开展了模拟同步发电机外特性、虚拟惯性频率控制策略等研究。2012年，公司依托专项，开展虚拟同步机技术研究。2013年，中国电科院成功研制50kW虚拟同步机样机。2014年，南瑞、许继成功研制500kW虚拟同步机样机。2016年，公司开始在张北风光储输基地建设世界容量最大的虚拟同步机示范工程。南瑞 、许继虚拟同步机样机研制成功开展 专项同步发电式电源并网”研究大学工业大学技术方案风电系统中国电科院虚拟同步机样机研制成功首次完全模拟态特性首次提出同步机外特性虚拟IEEETask工作组首次提出虚拟同步机概念2012.62015.12015.122015.122016.32016.42016.82016.32016.6拟同步机技术专刊公司四季度工作会首联网，清洁能源要有常规能源自同步能力，电科院，南瑞，许继响应并做工作汇报技术导则》报批主，南瑞、许继负责设备改造实网检测和评估。风电机拟同步机技术和试验报批法报批年公司十大重点研发技术拟同步机工作组电、电力系统研究所、新能源成立标准编制工作组公司第2次实施方案》会863计划南瑞 键和制并在开展试点2012.62015.12015.122015.122016.32016.42016.82016.32016.6拟同步机技术专刊公司四季度工作会首联网，清洁能源要有常规能源自同步能力，电科院，南瑞，许继响应并做工作汇报技术导则》报批主，南瑞、许继负责设备改造实网检测和评估。风电机拟同步机技术和试验报批法报批年公司十大重点研发技术拟同步机工作组电、电力系统研究所、新能源成立标准编制工作组公司第2次实施方案》会863计划南瑞 键和制并在开展试点钟庆昌专2012年2014年2015年2013年2016年分布式虚拟同步机试验检测平 千瓦虚拟同步机组201450kW 原型机双向直流变换器和同步逆变器上位机协调控制器一次能源输入模块人机交互界面硬件优化2012年2014年2015年2013年2016年分布式虚拟同步机试验检测平 千瓦虚拟同步机组201450kW 原型机双向直流变换器和同步逆变器上位机协调控制器一次能源输入模块人机交互界面硬件优化虚拟同步机是一种基于先进同步变流和储能技术的电力电子装置，可通过模拟同步电机的本体模型、有功调频以及无功调压等特性，使含有电力电子接口（逆变器、整流器）的电源和负荷，从运行机制及外特性上与常规同步机相似，从而参与电网调频、调压和抑制振荡虚拟同步机是一种基于先进同步变流和储能技术的电力电子装置，可通过模拟同步电机的本体模型、有功调频以及无功调压等特性，使含有电力电子接口（逆变器、整流器）的电源和负荷，从运行机制及外特性上与常规同步机相似，从而参与电网调频、调压和抑制振荡。目前有光伏虚拟同步机、风机虚拟同步机、储能虚拟同步机以及负荷虚拟同步机等几种HVDC中的应用。模拟常规同步机虚拟同步机虚拟同步机拓扑10θ=0a-axisiaaRotorFieldAxisdω+uθTDωTJa转子运动方程MepdtRs,LMMRf,LfifNubddidtufR,LbibsvRiRiLe定子电势方程sssRs,LdtucMicb-axisc-axisc考虑了定子电路的电压和电流关系，但不能反映其磁链以及内在的电磁特性。eMiθ=0a-axisiaaRotorFieldAxisdω+uθTDωTJa转子运动方程MepdtRs,LMMRf,LfifNubddidtufR,LbibsvRiRiLe定子电势方程sssRs,LdtucMicb-axisc-axisc考虑了定子电路的电压和电流关系，但不能反映其磁链以及内在的电磁特性。eMi定转子关系方程ffLs,RsiaLg,RguaeaibubebJ的存在——功率和频率的动态过程中具有了惯性阻尼系数D的存在——具有阻尼系统功率振荡的能力icucecC电磁部分机械部分常规控制VSG控制设计方法设计程设计精确数学模型，物理意义明确物理结构无储能理条件控制方法常规控制VSG控制设计方法设计程设计精确数学模型，物理意义明确物理结构无储能理条件控制方法不存在耦合非线性控制，存在耦合惯量自适应可调变量多J,K,DP,DQPQ控制udid_ref+idePrefd/PI__+eUud-udabcωLPCCiωLq_+_eq+q_refQPI/refiuqildud+_+Vf控制iufd_ref+ufdufq+ufq_refd_ref+edPIPI__+_+idiq+eabcωLωCf_ωLωCf__+_eq+PIPIi_q_ref+ilquq电压电流双环控制1PCZn和频率恒定控制电流内环采用电感电流控制dq-abcPQ控制udid_ref+idePrefd/PI__+eUud-udabcωLPCCiωLq_+_eq+q_refQPI/refiuqildud+_+Vf控制iufd_ref+ufdufq+ufq_refd_ref+edPIPI__+_+idiq+eabcωLωCf_ωLωCf__+_eq+PIPIi_q_ref+ilquq电压电流双环控制1PCZn和频率恒定控制电流内环采用电感电流控制dq-abc231Zns23dq-abcdq轴电流参考电流内环进行PI控制，当误dq轴电流的无静差控制，使逆变器输出功率按照参考功率恒定输出ω*有功环++ωnt+φn+–1suoabcPmsetnPnunabc–+U*+++UnnQnsetQn–Pn功率解算器Qn无功环有功环ωn+Dp–VSG控制PsetTset++1ωn1Jsω1sθ+–1ωnTeUPCCeamebmecmPe吴恒，阮新波，钟庆昌，吕志鹏．虚拟同步发电机功率环的建模和参数设计[J中国电机工程学报2015,35(24),6508-6518QeQ – 2Eset++ +1mKsD – 2Uoq+无功环 2Un1Zns性特征/一次调压惯性和阻尼特征具备实施功率精确分配前提三相调制波的计算公式1Znsinabc近似模拟同步发电机P-f下垂控制无功环实现Q-Uω*有功环++ωnt+φn+–1suoabcPmsetnPnunabc–+U*+++UnnQnsetQn–Pn功率解算器Qn无功环有功环ωn+Dp–VSG控制PsetTset++1ωn1Jsω1sθ+–1ωnTeUPCCeamebmecmPe吴恒，阮新波，钟庆昌，吕志鹏．虚拟同步发电机功率环的建模和参数设计[J中国电机工程学报2015,35(24),6508-6518QeQ – 2Eset++ +1mKsD – 2Uoq+无功环 2Un1Zns性特征/一次调压惯性和阻尼特征具备实施功率精确分配前提三相调制波的计算公式1Znsinabc近似模拟同步发电机P-f下垂控制无功环实现Q-U下垂控制逆和无功ω*有功环++ωnt+φn+–1suoabcPsetmn三相调制波的计算公式Pnunabc+–U*++Un+QnsetQnn–PnQn无功环有功环ωn+Dp1–VSG控制PsetTset++1ωnω1sθJs+–1ωnTeeamebmecmUPCCPe吕志鹏，苏剑，李蕊，等．不同功率等级微源逆变器并联控制新方法[J电工技术学报2013,28(7):191-198QeQset+ –++12EmKsD – 2Uoq+无功环 2Un1Zns性特征/一次调压惯性和阻尼特征具备实施功率精确分配前提功率解算器ω*有功环++ωnt+φn+–1suoabcPsetmn三相调制波的计算公式Pnunabc+–U*++Un+QnsetQnn–PnQn无功环有功环ωn+Dp1–VSG控制PsetTset++1ωnω1sθJs+–1ωnTeeamebmecmUPCCPe吕志鹏，苏剑，李蕊，等．不同功率等级微源逆变器并联控制新方法[J电工技术学报2013,28(7):191-198QeQset+ –++12EmKsD – 2Uoq+无功环 2Un1Zns性特征/一次调压惯性和阻尼特征具备实施功率精确分配前提功率解算器1Znsinabc仅能实现下垂控制不具备功率精确分配的前提同步逆变器DC滤波器Buck-Boost+DC一次能源-DCAC电网电压电流双向变换器DC储能单元同步逆变器控制器DC储能双向直流控制器充放电控制VSG结构同步逆变器+双向直流变换器+储能MPPT高效充电（MPPT）放电（虚拟惯性）测量、保护、 、通 入控制及管理、用户服务等常规功能自动同步（无缝切换）、追踪电网/定功率输出双模运行、阻抗检测与重构、辅助电能质量治理、故障穿越控制同步逆变器DC滤波器Buck-Boost+DC一次能源-DCAC电网电压电流双向变换器DC储能单元同步逆变器控制器DC储能双向直流控制器充放电控制VSG结构同步逆变器+双向直流变换器+储能MPPT高效充电（MPPT）放电（虚拟惯性）测量、保护、 、通 入控制及管理、用户服务等常规功能自动同步（无缝切换）、追踪电网/定功率输出双模运行、阻抗检测与重构、辅助电能质量治理、故障穿越控制电压ACDC滤波器ACDC电流网侧变流定子器控制电压桨距角控制通信主控系统VSG结构风机叶轮惯量主控系统升级在主控/变流器控制中引入虚拟同步发电机控制技术器控制电压ACDC滤波器ACDC电流网侧变流定子器控制电压桨距角控制通信主控系统VSG结构风机叶轮惯量主控系统升级在主控/变流器控制中引入虚拟同步发电机控制技术器控制调压效果仿真波形调频效果仿真波形1.11.11.250.21.051.055010.849.81149.60.60.950.9549.40.40.249.20.90.90490.850.851.922.12.22.32.41.41.51.61.7t1.81.9t虚拟同步机输出功率=惯性响应功率+一次调频功率持电压稳定。调压效果实验波形调频效果实验波形i:[20A/div]iga:[20A/div]gavga:[200V/div]P:[5kW/div]vga:[200V/div]tsP:[5kW/div]Q:[5kVar/div]Time:[100ms/div]Q:[5kVar/div]Time:[100ms/div]ts说明：电网电压幅值上升5%，无功功率减少5kVar说明：电网电压频率下降0.5Hz，有功功率增加5kW电压(pu.)频率(Hz)Po(pu.)无功(pu.)无功功率系统电压虚拟同步机输出功率一次调频功率频率惯性响应功率调压效果仿真波形调频效果仿真波形1.11.11.250.21.051.055010.849.81149.60.60.950.9549.40.40.249.20.90.90490.850.851.922.12.22.32.41.41.51.61.7t1.81.9t虚拟同步机输出功率=惯性响应功率+一次调频功率持电压稳定。调压效果实验波形调频效果实验波形i:[20A/div]iga:[20A/div]gavga:[200V/div]P:[5kW/div]vga:[200V/div]tsP:[5kW/div]Q:[5kVar/div]Time:[100ms/div]Q:[5kVar/div]Time:[100ms/div]ts说明：电网电压幅值上升5%，无功功率减少5kVar说明：电网电压频率下降0.5Hz，有功功率增加5kW电压(pu.)频率(Hz)Po(pu.)无功(pu.)无功功率系统电压虚拟同步机输出功率一次调频功率频率惯性响应功率100008000Dp2.5Dp5Dp10Dp15.25800060006000400040002000J0.2kgm2J0.5kgm2J100008000Dp2.5Dp5Dp10Dp15.25800060006000400040002000J0.2kgm2J0.5kgm2J1.0kgm22000000.00.51.0t/s(a)D81.52.00.00.51.0t/s(b)J0.5kgm21.52.0不同惯性和阻尼时的系统动态响应J:决定动态响应过程中的振荡频率,J越大，动态响应时间越长D:决定其振荡衰减的速率，D越大，动态响应振荡幅值的衰度越快虚拟同步发电机的转动惯量和阻尼系数可依据小信号模型设计，综合考虑系统的稳定性和动态性能，其选择更加灵活，可获得传统同步发电机无法达到的更小或更大的取值范围，使电网的调节时间尺度更加多样。吕志鹏，盛万兴，钟庆昌，刘海涛，等．虚拟同步发电机及在微电网中的应用[J中国电机工程学报2014,34(16):2591-2603Pref/WPref/W无功阶跃0var2kvaruabc200V/divu 200V/divu 200V/divabcabciabc20A/diviabc20A/diviabc20A/div开机有功5kW0.5s/div0.5s/div0.5s/div(c)H=0.1s,D=10(a)无功阶跃0var2kvaruabc200V/divu 200V/divu 200V/divabcabciabc20A/diviabc20A/diviabc20A/div开机有功5kW0.5s/div0.5s/div0.5s/div(c)H=0.1s,D=10(a)H=0.1s,D=2.5(b)H=0.1s,D=5uabc200V/divuabc200V/divuabc200V/diviabc20A/diviabc20A/diviabc20A/div0.5s/div0.5s/div0.5s/div(f)H=0.2s,D=5(d)H=0.05s,D=5(e)H=0.1s,D=5有功阶跃5kW6kW储能单元的能量和功率配置ξ>1ξ=10<ξ<12P1ePP能量P*m吸收能量P*(t)e trn12OOOttt(储能单元的能量和功率配置ξ>1ξ=10<ξ<12P1ePP能量P*m吸收能量P*(t)e trn12OOOttt()12E P*E2P**msin(2)esin()mEnm12nnPP*PP*mP*mmVSG中储能单元所需配置的最小功率应为其所需应对的功率扰动的大小要求其持续出力时间决定了其储能容量的配置，为满足15分钟的持续出力，按照一般放电深度估算，其储能容量为50kWH，而当满足1分钟的持续出力时，其VSG的储能容量仅为3kWH。曾正，邵伟华，冉立，吕志鹏．虚拟同步发电机的模型及储能单元优化配置[J电力系统自动化2015,39(13):22-31P*mP*(t)e吸收能量P*mP*(t)e吸收能量为应用清洁能源虚拟同步机技术，公司在张北风光储输基地开展示范工程建设，对现有风机、光伏发电的逆变器和控制系统进行改造，新建大容量集中式虚拟同步机，调节能力达到547.5MW，是世界上规模最大的虚拟同步机示范工程。工程业主为冀北电力，计划2017年年底建成。435.5MW，占基地风电装机容量的97.5%光伏逆变器，共12MW，占基地光伏总容量12%100MW新能源装机，按照10%惯性容量配比建设35kV母线2为应用清洁能源虚拟同步机技术，公司在张北风光储输基地开展示范工程建设，对现有风机、光伏发电的逆变器和控制系统进行改造，新建大容量集中式虚拟同步机，调节能力达到547.5MW，是世界上规模最大的虚拟同步机示范工程。工程业主为冀北电力，计划2017年年底建成。435.5MW，占基地风电装机容量的97.5%光伏逆变器，共12MW，占基地光伏总容量12%100MW新能源装机，按照10%惯性容量配比建设35kV母线2台大容量集中式虚拟同步机5MW虚拟同步 流器 5MW×0.33h电池中国电科院负责在电网分析软件中开发虚拟同步发电机模型，研究采用虚拟同步发电机技术的新能源厂（电）站运行控制特性以及接入后对电力系统运行的影响中国电科院配电所和新能源研究中心，先行完成《虚拟同步发电机技术导则》、《大功率风电机组虚拟同步发电机技术要求和试验方法》、《电站型光伏组虚拟同步发电机技术要求和试验方法》的中国电科院新能源研究中心负责提出虚拟同步发电机测试方，完善测试环境，并开展虚拟同步发电机现场测试工作冀北公司作为工程业主，中国电科院负责在电网分析软件中开发虚拟同步发电机模型，研究采用虚拟同步发电机技术的新能源厂（电）站运行控制特性以及接入后对电力系统运行的影响中国电科院配电所和新能源研究中心，先行完成《虚拟同步发电机技术导则》、《大功率风电机组虚拟同步发电机技术要求和试验方法》、《电站型光伏组虚拟同步发电机技术要求和试验方法》的中国电科院新能源研究中心负责提出虚拟同步发电机测试方，完善测试环境，并开展虚拟同步发电机现场测试工作冀北公司作为工程业主，南瑞、许继负责关键技术研究、设备研发与集成技术研究，完成系统内光伏虚拟同步机与风电虚拟同步机改造以及5MW储能虚拟同步机新建工程实施试验检测标准制定系统θ=0a-axisiaRotorFieldAxis+θuR,LMMR,Li能源互联风光消纳NuuR,LbiRθ=0a-axisiaRotorFieldAxis+θuR,LMMR,Li能源互联风光消纳NuuR,LbiR,L小功率分布式并网装置实际应用大功率集中式并网装置uMib-axisc-axisc理论研究开发uiL,ReueiueC虚拟同步机测试平台虚拟同步机多模式运行（PQ\无功补偿\VSG）可选电能质量辅助控制（电压闭环）优化的故障穿越与孤岛控制性能扩展阻抗重构与阻抗检测模块MPPT\储能\逆变器协调控制策略同步逆变器DC滤波器Buck-Boost+DC一次能源-网DC双向变换器DCAC电网电压电流储能单元同步逆变器控制器DC网高效充电（MPPT）放电（虚拟惯性）储能双向直流控制器充放电控制测量、保护、 、通 入控制及管理、用户服务等常规功能自动同步（无缝切换）、追踪电网/定功率输出双模运行、阻抗检测与重构、辅助电能质量治理、故障穿越控制多模式运行（PQ\无功补偿\VSG）可选电能质量辅助控制（电压闭环）优化的故障穿越与孤岛控制性能扩展阻抗重构与阻抗检测模块MPPT\储能\逆变器协调控制策略同步逆变器DC滤波器Buck-Boost+DC一次能源-网DC双向变换器DCAC电网电压电流储能单元同步逆变器控制器DC网高效充电（MPPT）放电（虚拟惯性）储能双向直流控制器充放电控制测量、保护、 、通 入控制及管理、用户服务等常规功能自动同步（无缝切换）、追踪电网/定功率输出双模运行、阻抗检测与重构、辅助电能质量治理、故障穿越控制PPLLC即插即用要点RB-NCNABLCLRB-电流源型NPCLLCL分布式直流电压滤波系统阻抗电源变换环节网络升压电网控制器Z源电网阻抗检测非理想电网电压同步与故障穿越有源法无源法并网虚拟阻抗ΔP无缝切换孤岛高频虚拟同步发电机化电能质量治理曾正，赵荣祥，汤胜清，杨欢，吕志鹏．可再生能源分散接入用先进并网逆变器研究综述[J中国电机工程学报2013,33(24):1-12+Δf装置接口即插即用通信即插即用自适应电网阻抗自适应电网电压追踪电网电能质量友好多模式分布式变流系统“即插即用”装置PPLLC即插即用要点RB-NCNABLCLRB-电流源型NPCLLCL分布式直流电压滤波系统阻抗电源变换环节网络升压电网控制器Z源电网阻抗检测非理想电网电压同步与故障穿越有源法无源法并网虚拟阻抗ΔP无缝切换孤岛高频虚拟同步发电机化电能质量治理曾正，赵荣祥，汤胜清，杨欢，吕志鹏．可再生能源分散接入用先进并网逆变器研究综述[J中国电机工程学报2013,33(24):1-12+Δf装置接口即插即用通信即插即用自适应电网阻抗自适应电网电压追踪电网电能质量友好多模式分布式变流系统“即插即用”装置分布式电源、储能、电动汽车网DC/AC太阳能PVDC/DC电池＝G～＝～气轮机储能＝高频DC/ACG~＝变压器集中式接入装备＝＝～DC/DCDC/DC网机侧变流器段青，盛万兴，王建华，季振东，吕志鹏.面向能源互联网的新型能源子网系统研究[J中国电机工程学报2016,36(2),387-398=适应配电公司新增业务分布式电源/储能/可控负荷接入子网能量聚合和优化/能效管理分布式电源、储能、电动汽车网DC/AC太阳能PVDC/DC电池＝G～＝～气轮机储能＝高频DC/ACG~＝变压器集中式接入装备＝＝～DC/DCDC/DC网机侧变流器段青，盛万兴，王建华，季振东，吕志鹏.面向能源互联网的新型能源子网系统研究[J中国电机工程学报2016,36(2),387-398=适应配电公司新增业务分布式电源/储能/可控负荷接入子网能量聚合和优化/能效管理电网光伏风机能量路由器储能负荷IRaUU1U2滤波器变DCEAL~~~R虚拟直流电机直流母线电压调节CΦTDBIrefCTe–…ωE++–U2–++Udc–TmU2refω0Cω0PU2refNIrefdPI–I1 直流…模块组式逆变器电流跟踪控制==盛万兴刘海涛,曾正,吕志鹏等.一种基于虚拟电机控制的能量路由器[J中国电机工程学报,2015,35(14):3541-3550÷Ra÷PI1/H∫DC/DC变换器LC1I2I1R 电磁方程 iabcu – –abc +PReabc pUref+ ++ E δref电压调节 E0Udcref ω D ∫U – PIPref + ∫ + ÷ 12dc – +ω 电流跟踪PR控制有功调节机械方程÷ω01/HkvRMS1/L∫sin(δ)sin(δ–2π/3)sin(δ+2π/3)具备虚拟惯量的能量路由器电网光伏风机能量路由器储能负荷IRaUU1U2滤波器变DCEAL~~~R虚拟直流电机直流母线电压调节CΦTDBIrefCTe–…ωE++–U2–++Udc–TmU2refω0Cω0PU2refNIrefdPI–I1 直流…模块组式逆变器电流跟踪控制==盛万兴刘海涛,曾正,吕志鹏等.一种基于虚拟电机控制的能量路由器[J中国电机工程学报,2015,35(14):3541-3550÷Ra÷PI1/H∫DC/DC变换器LC1I2I1R 电磁方程 iabcu – –abc +PReabc pUref+ ++ E δref电压调节 E0Udcref ω D ∫U – PIPref + ∫ + ÷ 12dc – +ω 电流跟踪PR控制有功调节机械方程÷ω01/HkvRMS1/L∫sin(δ)sin(δ–2π/3)sin(δ+2π/3)具备虚拟惯量的能量路由器应用虚拟电技术的电动汽车充电桩Udc:[20V/div]AC/DC控制器虚拟同步电机控制PR控制i:[5A/div]无功调节abcQ电磁方程RiabcΔEQirefabc–+kQ电网refq–––+∫u+UabcELs0eabc+–AVRPRUrefΔEUDC/DC控制器Ep机械方程iω*UdcUdcabcU*PdcrefLΣ+D–PeTdUdcT0Time:[200ms/div]–+÷++++ωΔωfT–+0mf有功调节AC/DCDC/DC主要指标iauaeLsaibeUdcCbicdcecLPCC电网AC/DCDC/DC吕志鹏梁英,曾正,刘海涛等.应用虚拟同步电机技术的电动汽车快充控制方法[J中国电机工程学报,2014,34(25):4287-4294ubucugau