基于自适应分段转动惯量的虚拟同步发电机控制策略

doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2025.06.015

湖南电力 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (6): 114-119.doi: 10.3969/j.issn.1008-0198.2025.06.015

基于自适应分段转动惯量的虚拟同步发电机控制策略

孙传永¹, 孙恒阳², 黄自鹏², 王济魁², 孙鹏程²

1.国网河北省电力有限公司临西县供电分公司,河北邢台 054999;
2.国网河北省电力有限公司清河县供电分公司,河北邢台 054802

收稿日期:2025-07-23 修回日期:2025-09-04 出版日期:2025-12-25 发布日期:2026-01-13
作者简介:孙传永(1978),男,本科,工程师,研究方向为输电线路智能巡检。孙恒阳(1986),男,本科,研究方向为声纹识别。黄自鹏(1997),男,硕士,工程师,研究方向为配电自动化、声纹识别、无人机智能巡检。王济魁(1990),男,本科,研究方向为输电线路智能巡检。孙鹏程(1986),男,本科,研究方向为输电线路智能巡检。

Control Strategy of Virtual Synchronous Generator Based on Adaptive Segmented Moment of Inertia

SUN Chuanyong¹, SUN Hengyang², HUANG Zipeng², WANG Jikui², SUN Pengcheng²

1. State Grid Linxi County Power Supply Company, Xingtai 054999, China;
2. State Grid Qinghe County Power Supply Company, Xingtai 054802, China

Received:2025-07-23 Revised:2025-09-04 Online:2025-12-25 Published:2026-01-13

摘要/Abstract

摘要： 虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）传统固定转动惯量策略存在动态响应与稳态性能的矛盾,且容易出现功率振荡问题,为此提出一种基于自适应分段转动惯量的虚拟同步发电机控制策略。通过分析振荡机理,动态划分惯量调节区间,在功率波动剧烈时,降低转动惯量提升控制速度;当功率波动具有放缓的趋势以后,增加转动惯量提升稳定能力。通过该优化设计,VSG在多种运行模式下均表现出良好的参数鲁棒性,有效抑制了有功功率的低频振荡,提高了暂态过程调控精度。最后,MATLAB/Simulink仿真验证了所提方法的可行性与正确性。

关键词: 虚拟同步发电机, 转动惯量, 自适应控制, 有功低频振荡, 暂态稳定

Abstract: To address the contradiction between dynamic response and steady-state performance in traditional fixed moment of inertia strategies of virtual synchronous generators (VSG) and the power oscillation problems, a virtual synchronous generator control strategy based on adaptive segmented moment of inertia is proposed. By analyzing the oscillation mechanism, the inertia adjustment interval are dynamically divided. When power fluctuations are severe, the moment of inertia is reduced to improve control speed. When power fluctuations have a slowing trend, the moment of inertia is increased to improve stability. Through this optimized design, VSG exhibits good parameter robustness in various operating modes, effectively suppressing low-frequency oscillations of active power and improving the accuracy of transient process control. Finally, MATLAB/Simulink simulation verifies the feasibility and correctness of the proposed method.

Key words: virtual synchronous generator, moment of inertia, adaptive control, active low-frequency oscillation, transient stability

中图分类号:

TM341

孙传永, 孙恒阳, 黄自鹏, 王济魁, 孙鹏程. 基于自适应分段转动惯量的虚拟同步发电机控制策略[J]. 湖南电力, 2025, 45(6): 114-119.

SUN Chuanyong, SUN Hengyang, HUANG Zipeng, WANG Jikui, SUN Pengcheng. Control Strategy of Virtual Synchronous Generator Based on Adaptive Segmented Moment of Inertia[J]. Hunan Electric Power, 2025, 45(6): 114-119.

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Control Strategy of Virtual Synchronous Generator Based on Adaptive Segmented Moment of Inertia

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