李夢(mèng)月，馬剛，張健，楊揚(yáng)，王加澍，仲澤天

(南京師范大學(xué) 電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，江蘇 南京 210042)

隨著分布式能源滲透率的不斷增加，微電網(wǎng)正逐漸發(fā)展成為一個(gè)低慣量、欠阻尼的網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)穩(wěn)定性受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1-2]。虛擬同步發(fā)電機(jī)(virtual synchronous generator，VSG)技術(shù)通過模擬同步發(fā)電機(jī)的慣性和阻尼特性，克服傳統(tǒng)并網(wǎng)逆變器無慣性給電網(wǎng)帶來的沖擊，可有效平抑電網(wǎng)頻率的快速波動(dòng)，提升電網(wǎng)對(duì)分布式電源的接納能力[3-5]。

VSG技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴于一次能源的穩(wěn)定和足夠的能量緩沖[6-9]。然而，目前國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者主要關(guān)注VSG控制策略的設(shè)計(jì)及改進(jìn)，在進(jìn)行仿真試驗(yàn)時(shí)，通常以一個(gè)直流電源等效分布式電源及其儲(chǔ)能設(shè)備，默認(rèn)儲(chǔ)能設(shè)備容量足夠大[10-12]。為解決實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中直流側(cè)電壓波動(dòng)的問題，部分學(xué)者在VSG直流側(cè)引入儲(chǔ)能單元。文獻(xiàn)[13]提出在直流側(cè)引入分鐘級(jí)的短期儲(chǔ)能單元，作為分布式電源與VSG之間的能量緩沖模塊，增強(qiáng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。文獻(xiàn)[14]研究了一種引入儲(chǔ)能單元的虛擬同步機(jī)，利用傳統(tǒng)同步電機(jī)二階模型的階躍響應(yīng)原理，分析分布式發(fā)電波動(dòng)時(shí)虛擬同步機(jī)的儲(chǔ)能功率需求，并據(jù)此設(shè)計(jì)了儲(chǔ)能單元。

上述文獻(xiàn)所提基于分鐘級(jí)短期儲(chǔ)能或電池儲(chǔ)能的VSG控制策略中，短期儲(chǔ)能單元響應(yīng)速度較慢，傳統(tǒng)儲(chǔ)能成本較高且容量有限；而虛擬儲(chǔ)能技術(shù)通過控制部分負(fù)荷的功率值可實(shí)現(xiàn)與普通儲(chǔ)能相等的效果，成本更低，容量更大，已成為電力行業(yè)研究熱點(diǎn)[15-16]。文獻(xiàn)[17]提出一種融合需求側(cè)虛擬儲(chǔ)能系統(tǒng)的冷熱電聯(lián)供樓宇微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法，在保證溫度舒適度的前提下充分發(fā)掘樓宇參與微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行的虛擬儲(chǔ)能潛力，可在一定程度上降低微電網(wǎng)的運(yùn)行成本。文獻(xiàn)[18]提出一種蓄電池和虛擬儲(chǔ)能的協(xié)調(diào)控制策略，通過虛擬儲(chǔ)能和電池儲(chǔ)能的優(yōu)化協(xié)調(diào)，既可保證用戶舒適度，又可有效減少電池儲(chǔ)能的充放電頻次。文獻(xiàn)[19]提出將電力彈簧(electric spring，ES)與存在寬電壓范圍的非關(guān)鍵負(fù)載串聯(lián)，組成智能負(fù)載實(shí)現(xiàn)虛擬儲(chǔ)能的效果用來保證關(guān)鍵負(fù)載電壓的穩(wěn)定，是一種全新的控制思路。

隨著分布式電源和本地負(fù)荷規(guī)模的擴(kuò)大，面對(duì)電源波動(dòng)或負(fù)荷突增，傳統(tǒng)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)難以保證直流側(cè)電壓以及并網(wǎng)點(diǎn)電壓質(zhì)量[20-22]。對(duì)此，本文提出一種基于虛擬儲(chǔ)能的改進(jìn)VSG控制策略，主要研究基于智能負(fù)載的虛擬儲(chǔ)能單元功率控制方法，包括三端口DC/DC變流器和雙向DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制策略，將虛擬儲(chǔ)能單元引入傳統(tǒng)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)，在保證VSG并網(wǎng)電壓的同時(shí)，保障系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷與分布式能源變化時(shí)的供電穩(wěn)定性；通過MATLAB/Simulink仿真驗(yàn)證所提改進(jìn)VSG控制策略的有效性和可行性。

1 VSG原理

VSG主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，其中，帶儲(chǔ)能的分布式電源、三相逆變器以及濾波電路共同構(gòu)成VSG的外部接口電路。通過模擬同步發(fā)電機(jī)對(duì)三相逆變器進(jìn)行控制，使其外特性與同步發(fā)電機(jī)等價(jià)，為微電網(wǎng)提供慣性和功率支撐，其控制性能由模擬同步發(fā)電機(jī)的程度決定。圖1中：Ls和Rs分別為并網(wǎng)系統(tǒng)線路電感和電阻；Lg和Rg分別為電網(wǎng)電感和電阻；uabc和iabc分別為系統(tǒng)三相電壓和電流；PCC為公共并網(wǎng)點(diǎn)，SPWM為正弦脈沖寬度調(diào)制，控制逆變電路中開關(guān)器件的通斷。

圖1 VSG主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.1 Topological diagram of VSG main circuit

為簡(jiǎn)化分析，取極對(duì)數(shù)p=1，此時(shí)電氣角速度(角頻率)等于機(jī)械角速度。根據(jù)同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程(搖擺方程)可得：

(1)

(2)

式中：t為時(shí)間；Tm為機(jī)械轉(zhuǎn)矩；Te為電磁轉(zhuǎn)矩；Td為阻尼轉(zhuǎn)矩；J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；ω為電氣角速度；θ為電氣角度。式(1)表明，當(dāng)(TmTeTd)為常數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J與dω/dt成反比。

由式(1)可得角頻率與有功功率的關(guān)系為

(3)

式中：D為定常阻尼系數(shù)；Pm為VSG的虛擬機(jī)械功率；Pe為虛擬電磁功率。其中Pm為分布式電源的輸出功率，由有功功率參考值Pref和頻率響應(yīng)調(diào)節(jié)功率ΔPf構(gòu)成，為了模擬同步發(fā)電機(jī)有功-頻率控制和無功-電壓控制，提高VSG頻率穩(wěn)定性，將Pm和電樞端電壓Um分別表示如下：

Pm=Pref+ΔPf=Pref+Kp(ω0-ω),

(4)

Um=Uref+Kq(Qref-Q).

(5)

式中：Qref、Q分別為并網(wǎng)逆變器的無功功率參考值和實(shí)際值；Uref為電壓幅值參考值；Kp、Kq分別為調(diào)頻系數(shù)和調(diào)壓系數(shù)；ω0為電網(wǎng)同步角速度。

由式(4)可知，VSG的輸出功率特性由分布式電源和電網(wǎng)狀態(tài)共同決定，分布式電源或電網(wǎng)的波動(dòng)容易引起并網(wǎng)逆變器控制失控失穩(wěn)，甚至導(dǎo)致電網(wǎng)解列，嚴(yán)重影響VSG并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為解決該問題，本文在典型VSG的基礎(chǔ)上，在保證VSG并網(wǎng)點(diǎn)電壓穩(wěn)定的前提下引入虛擬儲(chǔ)能單元，利用三端口DC/DC變流器、雙向DC/DC變換器和儲(chǔ)能電池等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過將分布式電源功率波動(dòng)施加到具有寬電壓和功率范圍的非關(guān)鍵負(fù)載上，來保證VSG直流側(cè)母線電壓的穩(wěn)定。

本文采用的基于虛擬儲(chǔ)能的改進(jìn)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖2所示，根據(jù)所接負(fù)載類型，將并網(wǎng)系統(tǒng)中直流母線分為關(guān)鍵直流母線和非關(guān)鍵直流母線。以光伏發(fā)電為代表的分布式電源輸出端與三端口DC/DC變流器的端口Ⅰ并聯(lián)；三端口DC/DC變流器的端口Ⅱ接入非關(guān)鍵直流母線，與具有寬電壓和功率范圍的非關(guān)鍵負(fù)載(電水壺、電熱水器等)RNC并聯(lián)，非關(guān)鍵負(fù)載電壓為UNC，端口Ⅲ接入關(guān)鍵直流母線，與關(guān)鍵負(fù)載(電腦、冰箱、空調(diào)等)RC并聯(lián)；雙向DC/DC變換器一端與蓄電池并聯(lián)，其電壓為Ubat，另一端連接至關(guān)鍵直流母線上；三相逆變器直流端接關(guān)鍵直流母線，交流端經(jīng)過無源低通(low pass，LC)濾波單元后，通過交流并網(wǎng)點(diǎn)接入電網(wǎng)，且在公共并網(wǎng)點(diǎn)處與本地負(fù)荷并聯(lián)。圖2中：UDC為光伏電源電壓；三端口變流器端口Ⅲ電壓U3、雙向DC/DC變換器電網(wǎng)端電壓、關(guān)鍵負(fù)載電壓UC以及三相逆變器直流側(cè)電壓均相同，為關(guān)鍵直流母線電壓Udc。

圖2 基于虛擬儲(chǔ)能的改進(jìn)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)Fig.2 Basic structure of the improved VSG grid-connected system based on virtual energy storage

2 虛擬儲(chǔ)能單元設(shè)計(jì)

2.1 虛擬儲(chǔ)能單元功率需求模型

(6)

式中：ωn為VSG的自然角頻率；ξ為阻尼比；s為復(fù)頻率。

分布式電源波動(dòng)、系統(tǒng)負(fù)荷投切等造成VSG直流側(cè)母線功率階躍變化時(shí)，可由虛擬儲(chǔ)能模塊“釋放”或“吸收”能量對(duì)其進(jìn)行緩沖，為平抑波動(dòng)所需的緩沖功率

(7)

對(duì)式(6)進(jìn)行求解，并將解析解帶入式(7)，求解不同阻尼比相對(duì)應(yīng)的虛擬儲(chǔ)能單元功率需求量，見表1，其中p1、p2為式(6)的特征根。

表1 虛擬儲(chǔ)能單元功率需求Tab.1 Power requirements of virtual energy storage unit

2.2 三端口DC/DC變流器控制

本文基于虛擬儲(chǔ)能的改進(jìn)VSG并網(wǎng)控制方法中，三端口DC/DC變流器控制包括移相和解耦2個(gè)部分，其中，移相控制方法步驟如下：

步驟1：將端口Ⅰ所對(duì)應(yīng)的全橋電路驅(qū)動(dòng)信號(hào)預(yù)先設(shè)定為10 kHz的方波。

步驟2：將端口Ⅰ的輸出電流I1與其參考電流I1,ref的差值，通過比例積分控制器(PI)和解耦控制得到移相角φ12，與原相角相加可得端口Ⅱ所對(duì)應(yīng)的全橋電路驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

步驟3：將端口Ⅲ的輸出電壓U3與其參考電壓U3,ref的差值，通過比例積分控制器(PI)和解耦控制得到移相角φ13，與原相角疊加可得端口Ⅲ所對(duì)應(yīng)的全橋電路驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

為簡(jiǎn)化三端口DC/DC變流器的移相解耦控制回路傳遞函數(shù)的推導(dǎo)步驟，假設(shè)其為理想型變壓器，將二次參數(shù)折算至一次側(cè)得：

(8)

經(jīng)過星形-三角形變換，等效電感表示為：

(9)

式中：L12、L23、L13分別為經(jīng)過星形-三角形變換后的等效電感；L1為三端口DC/CD變流器端口Ⅰ的漏電感。

變換后三端口DC/DC變流器任意2個(gè)端口都可視為雙有源橋，通過疊加定理得到功率方程為：

(10)

式中：fs為開關(guān)頻率；P12、P13、P32分別位從端口Ⅰ到端口Ⅱ、端口Ⅰ到端口Ⅲ和端口Ⅱ到端口Ⅲ的功率；φ12、φ13、φ32為移相角。

由功率守恒定理可得各端口功率如下：

(11)

值得注意的是，各端口功率由移相角決定，由式(11)可得端口Ⅰ和端口Ⅲ的平均電流I1和I3，方程如下：

(12)

建立三端口DC/DC變流器小信號(hào)模型，方程如下：

(13)

式中電流與移相角關(guān)系矩陣G中的元素如式(14)—(17)所示。

(14)

(15)

(16)

(17)

式中：φ120為φ12在靜態(tài)工作點(diǎn)處的值；φ130為φ13在靜態(tài)工作點(diǎn)處的值。設(shè)計(jì)解耦矩陣H，使GH為對(duì)角矩陣，以確保1個(gè)輸出由1個(gè)控制輸入獨(dú)立確定，即

(18)

(19)

圖3為本文基于虛擬儲(chǔ)能的改進(jìn)VSG并網(wǎng)控制方法中，三端口DC/DC變流器控制框圖，包括移相和解耦2個(gè)部分，其中下標(biāo)PI表示經(jīng)比例積分控制器變換后的值。

圖3 三端口DC/DC變換器制框圖Fig.3 Three-port DC/DC converter block diagram

2.3 雙向DC/DC變換器控制

雙向DC/DC變換器制框圖如圖4所示。基于虛擬儲(chǔ)能的改進(jìn)VSG控制策略中，1個(gè)周期內(nèi)雙向DC/DC變換器控制方法步驟如下：

圖4 雙向DC/DC變換器制框圖Fig.4 Block diagram of bidirectional DC/DC converter

步驟1，采集關(guān)鍵直流母線電壓Udc。

步驟2，關(guān)鍵直流母線電壓參考值為Udc,ref與采集的實(shí)際值Udc做差，差值ΔUdc經(jīng)過PI控制器后得到一個(gè)輸出信號(hào)S0。

步驟3，關(guān)鍵直流母線電壓Udc與Udc,ref(15%)的值對(duì)比。當(dāng)ΔUdc小于Udc,ref(1-5%)時(shí)，雙向DC/DC變換器工作在升壓模式；當(dāng)Udc大于Udc,ref(15%)，即當(dāng)Udc超過Udc,ref超過5%時(shí)，雙向DC/DC變換器工作在降壓模式。

步驟4，2個(gè)比較器邏輯輸出值分別和輸出信號(hào)S0進(jìn)行邏輯與，得到開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)S1和S2。

3 算例分析

本文提出一種基于虛擬儲(chǔ)能單元的改進(jìn)VSG控制方法，關(guān)鍵點(diǎn)在于在傳統(tǒng)VSG的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，利用三端口DC/DC變流器和雙向DC/DC變換器與系統(tǒng)負(fù)荷構(gòu)成虛擬儲(chǔ)能單元，保證VSG直流側(cè)電壓的穩(wěn)定性。在仿真平臺(tái)MATLAB/Simulink中搭建仿真模型，驗(yàn)證在系統(tǒng)負(fù)荷變化過程中，改進(jìn)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)公共連接點(diǎn)電壓的支撐作用，以及在分布式電源發(fā)生階躍波動(dòng)時(shí)對(duì)直流側(cè)母線電壓的平抑作用，改進(jìn)的VSG并網(wǎng)系統(tǒng)如圖5所示。

圖5 基于虛擬儲(chǔ)能的改進(jìn)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)Fig.5 The improved VSG grid-connected system based on virtual energy storage

本文算例設(shè)定蓄電池荷電狀態(tài)(state of charging，SOC)初始值為0.5，額定電壓為270 V，額定容量為7 A·h，以便在短時(shí)間內(nèi)觀察到SOC的變化。根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的特性可定義3個(gè)典型工作模式：

模式1：電池平衡模式。關(guān)鍵負(fù)載電壓根據(jù)預(yù)設(shè)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，太陽能電池板在最大功率點(diǎn)跟蹤(maximum power point tracking，MPPT)控制下運(yùn)行，以最大限度地提高發(fā)電量，產(chǎn)生的功率幾乎可以被關(guān)鍵負(fù)載和非關(guān)鍵負(fù)載消耗，而很少流過電池。

模式2：電池放電模式。太陽能電池板產(chǎn)生的功率較少，關(guān)鍵負(fù)載被調(diào)節(jié)為消耗的功率少于其額定值，而電池放電以提供功率的不足。

模式3：電池充電模式。太陽能電池板產(chǎn)生功率較多，即使將關(guān)鍵負(fù)載調(diào)節(jié)為消耗的功率超過其額定值，剩余功率仍大于負(fù)載消耗；在這種情況下，MPPT算法不是強(qiáng)制性的，同時(shí)必須對(duì)電池充電以存儲(chǔ)剩余電量。

算例的基本參數(shù)見表2。

表2 基本參數(shù)Tab.2 Basic parameters

對(duì)傳統(tǒng)VSG并網(wǎng)策略進(jìn)行仿真，條件設(shè)定如下：仿真總時(shí)長(zhǎng)為1 s，t=0.4 s時(shí)分布式電源電壓出現(xiàn)階躍變化，由810 V階躍至1 050 V，t=0.7 s時(shí)并網(wǎng)點(diǎn)接入負(fù)載。仿真結(jié)果如圖6所示。

圖6 傳統(tǒng)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)中并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值仿真波形Fig.6 Simulation waveform of voltage amplitude of grid-connected points in traditional VSG grid-connected system

為了維持直流母線電壓Udc和并網(wǎng)點(diǎn)電壓Upcc的穩(wěn)定，t=0.4～0.7 s期間并網(wǎng)系統(tǒng)需承擔(dān)分布式電源電壓階躍變化，t=0.7～1.0 s期間，并網(wǎng)系統(tǒng)將承擔(dān)分布式電源電壓階躍變化，Upcc還需承擔(dān)公共負(fù)荷投入造成的沖擊。由圖6可以看出：系統(tǒng)啟動(dòng)逐漸進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后，并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值穩(wěn)定在311 V左右；當(dāng)t=0.4 s分布式電源發(fā)生階躍時(shí)，電壓幅值產(chǎn)生明顯波動(dòng)，并網(wǎng)點(diǎn)電壓最高增至362 V，偏移量達(dá)到了16.4%；t=0.7 s時(shí)接入負(fù)荷，電壓發(fā)生跌落并穩(wěn)定在304 V左右，偏移量為2.3%。根據(jù)GB/T 12323—2008《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》的規(guī)定，20 kV以下電壓偏差不得超過額定值的±7%，經(jīng)計(jì)算，當(dāng)分布式電源發(fā)生階躍時(shí)，并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差不符合要求。由此證明，傳統(tǒng)VSG可以有效平抑來自電網(wǎng)負(fù)荷投切造成的沖擊，但是當(dāng)分布式電源側(cè)能量發(fā)生波動(dòng)時(shí)，傳統(tǒng)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)供電質(zhì)量難以保證。

為驗(yàn)證本文所提策略的有效性，在平抑源側(cè)階躍波動(dòng)方面對(duì)改進(jìn)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)一步仿真對(duì)比分析，仿真條件設(shè)定如下：仿真總時(shí)長(zhǎng)為1 s，t=0.5 s時(shí)分布式電源電壓階躍變化，仿真期間公共負(fù)荷保持接入狀態(tài)，VSG并網(wǎng)系統(tǒng)需承擔(dān)公共負(fù)荷并維持直流母線電壓以及并網(wǎng)點(diǎn)電壓的穩(wěn)定。根據(jù)分布式電源電壓變化程度不同，并網(wǎng)系統(tǒng)中蓄電池工作在不同模式下。

當(dāng)分布式電源電壓UDC從810 V階躍至860 V時(shí)，仿真結(jié)果如圖7所示。為保證關(guān)鍵負(fù)載的電壓質(zhì)量，設(shè)置非關(guān)鍵負(fù)載消耗的功率大于其額定值，非關(guān)鍵直流母線電壓UNCL從480 V上升至510 V，關(guān)鍵直流母線電壓UCL即VSG直流側(cè)母線電壓Udc穩(wěn)定在810 V左右，VSG交流側(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值Upcc穩(wěn)定在311 V左右，改進(jìn)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)工作在電池平衡模式下，蓄電池既不吸收功率也不發(fā)出功率，其SOC值FSOC變化曲線如圖7(d)所示。

圖7 電池平衡模式下的仿真結(jié)果Fig.7 Simulation results of battery-balancing mode

當(dāng)分布式電源電壓UDC從810 V階躍至1 050 V時(shí)，仿真結(jié)果如圖8所示，非關(guān)鍵負(fù)載消耗的功率大于其額定值，非關(guān)鍵直流母線電壓UNCL由480 V上升至590 V，改進(jìn)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)工作在電池非平衡模式下，蓄電池發(fā)出功率以彌補(bǔ)不足，SOC由50%降低至28.7%，保證了關(guān)鍵直流母線電壓UCL即VSG直流側(cè)母線電壓Udc和交流側(cè)并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值Upcc的穩(wěn)定性。

圖8 電池非平衡模式下的仿真結(jié)果Fig.8 Simulation results at battery-unbalancing mode

仿真結(jié)果表明：無論是大功率還是小功率波動(dòng)，直流母線電壓一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，為VSG并網(wǎng)系統(tǒng)提供了很好的母線電壓支撐。

為了驗(yàn)證改進(jìn)后VSG并網(wǎng)系統(tǒng)的雙向能量緩沖效果，在t=0.4 s時(shí)引入源側(cè)階躍沖擊，從810 V階躍至1 050 V，t=0.7 s時(shí)接入負(fù)載，觀察并網(wǎng)點(diǎn)電壓波動(dòng)情況。仿真結(jié)果如圖9所示。

圖9 改進(jìn)VSG并網(wǎng)系統(tǒng)中并網(wǎng)點(diǎn)電壓及幅值仿真波形Fig.9 Simulation waveforms of grid-connected point voltage and amplitude in the improved VSG grid-connected system

由圖9(a)可知，t=0.4 s引入分布式電源階躍沖擊，并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值發(fā)生波動(dòng)后迅速恢復(fù)；t=0.7 s接入負(fù)載，并網(wǎng)點(diǎn)電壓下降至304 V，下降率為2.3%，在正常波動(dòng)范圍內(nèi)。圖9(b)為并網(wǎng)點(diǎn)電壓仿真波形，其波形無明顯波動(dòng)。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)的VSG并網(wǎng)系統(tǒng)在平抑雙向波動(dòng)方面效果明顯。

4 結(jié)束語

本文提出一種基于虛擬儲(chǔ)能的改進(jìn)VSG控制策略，利用三端口DC/DC變流器、雙向DC/DC變換器和蓄電池與負(fù)荷構(gòu)成虛擬儲(chǔ)能單元，通過犧牲非關(guān)鍵直流母線上的電壓質(zhì)量，保證關(guān)鍵直流母線即VSG直流側(cè)母線電壓的穩(wěn)定性；利用三相逆變器平抑負(fù)荷側(cè)功率波動(dòng)，通過功率的雙向流通保證并網(wǎng)虛擬同步機(jī)直流側(cè)母線電壓和并網(wǎng)點(diǎn)電壓的穩(wěn)定性。通過與傳統(tǒng)VSG控制策略仿真對(duì)比，可知本文所提基于虛擬儲(chǔ)能的改進(jìn)VSG控制策略的貢獻(xiàn)在于：①可有效緩解分布式發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能壓力；②降低對(duì)發(fā)電系統(tǒng)電壓質(zhì)量的要求；③保證功率的雙向流通，提高新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。