Simulink虚拟同步机仿真模型VSG控制离网运行储能构网型控制 模型直流侧可以替换为储能电池研究储能离网VSG控制其他地方也可以改进模型研究并网VSG多台VSG并离网组合控制等构网型控制现在比较热门 默认2018b版本 11最近在搞虚拟同步机VSG的仿真模型发现储能系统离网运行的构网型控制真是个有意思的坑。直接拿Simulink 2018b开搞先整了个最基础的离网VSG模型直流侧用电压源模拟储能电池。模型里最核心的是那个VSG控制模块直接决定了系统的电压频率支撑能力。先看功率环部分建议直接扒开VSG的惯性模拟代码看看。这里有个关键函数是转动惯量J和阻尼系数D的设定直接影响到系统的动态响应function J calculate_Inertia(Pn, fn, delta_f_max) % Pn: 额定功率(kW) % delta_f_max: 允许频率偏差(Hz) J (0.2*Pn*1e3)/(4*pi^2*fn*delta_f_max); end这个公式决定了VSG的虚拟惯性时间常数实际操作中发现当储能容量变化时必须动态调整J值才能维持频率稳定。储能电池建模有个坑要注意别直接用理想电压源。推荐用Simscape Electrical里的Battery模块设置参数时SOC-OCV曲线必须和实际电池匹配。实测过某磷酸铁锂电池参数Battery_Capacity 100; % Ah NominalVoltage 48; InitialSOC 0.8; R0 0.05; % 欧姆接上这个电池模型后VSG输出功率突增时能明显看到直流母线电压的波动这时候需要在控制环里加个前馈补偿。Simulink虚拟同步机仿真模型VSG控制离网运行储能构网型控制 模型直流侧可以替换为储能电池研究储能离网VSG控制其他地方也可以改进模型研究并网VSG多台VSG并离网组合控制等构网型控制现在比较热门 默认2018b版本 11离网模式下的负载突变测试最能暴露问题。有次设置100%负载阶跃变化结果系统直接崩了。后来在功率外环加了动态限幅才解决Power_Limit min(max(P_ref, -1.2*Pn), 1.2*Pn);离网转并网的操作更刺激建议先整定好P-f下垂系数。实测有效的方法是用扫频仪注入扰动观察VSG的阻抗特性是否满足并网要求。搞过多台VSG并联后发现传统下垂控制会导致环流问题。后来在功率分配环节加入了虚拟阻抗效果立竿见影Virtual_Impedance 0.1 0.05i; Zv tf([Virtual_Impedance],1);现在正在尝试把模型升级到多能互补系统比如VSG光伏储能混合组网。有个反直觉的发现光伏逆变器改造成VSG模式时直流电容的惯性时间常数竟然比电池系统的更敏感。建议新手先拿自带的VSG例子开刀把里面的同步发电机模块参数吃透。重点看这三个参数惯性时间常数H决定系统抗扰动能力阻尼系数D影响振荡衰减速度调差系数决定有功-频率响应斜率最后说个血泪教训别在2018b里用太高版本的Simulink功能有次手贱升级到2022a的VSG模块直接导致整个模型报错。老版本虽然界面丑点但胜在稳定。