基于SMC的虚拟电感控制策略，用于提升基于VSG的并网逆变器的低电压穿越（LVRT）能力

《ARABIAN JOURNAL FOR SCIENCE AND ENGINEERING》：SMC-Based Virtual Inductance Control Strategy for LVRT Capability of VSG-Based Grid-Connected Inverter

虚拟同步发电机通过滑模控制和虚拟自适应电感优化控制策略，提升电网故障下的低电压穿越能力，外环稳定频率和电压，内环采用指定开关频率的滑模矢量控制，结合虚拟自适应电感和无功补偿，有效抑制故障电流并补偿无功功率，仿真验证了该方法在多种故障场景下的有效性。

　　

摘要

随着基于逆变器的可再生能源日益普及，现代电网在确保稳定运行方面面临着重大挑战。虚拟同步发电机技术作为应对这些挑战的有前景的解决方案，已经得到了广泛研究。然而，该技术在故障运行条件下的性能仍然不足。为了避免过大的故障电流和电压降的影响，需要进一步完善虚拟同步发电机的低压穿越能力。本文提出了一种基于滑模控制和虚拟自适应电感的并网逆变器虚拟同步发电机控制策略。虚拟同步发电机的外环控制用于稳定系统频率并提供电压参考。为了实现内环控制，设计了一种基于滑模控制的矢量方法，该方法具有滑模控制所具备的鲁棒性和快速响应特性，并指定了特定的开关频率。随后，通过内环设计并集成了虚拟自适应电感和无功功率控制环节，以限制逆变器电流并在电网故障期间补偿无功功率。最后，利用MATLAB/Simulink对不同类型和严重程度的故障进行了仿真验证，结果表明所提出的方法具有良好的低压穿越能力和可靠的运行性能。