虚拟同步发电机的惯量阻尼协同自适应控制策略
可再生能源具有随机和波动的特点会影响微电网频率的稳定状态，并对电网的安全运行造成一定威肋、。同步发电机的转子具有转动惯量并蕴藏大量动能，在电网发生大扰动或者面临故障时，同步发电机可以通过释放或者增加转子动能来与电网进行能量传输以保障电网的稳定。因此，同步发电机在针对电网频率波动等不稳定因素时，其系统具有较强的鲁棒。VSG模拟同步发电机的外特，也具有一定的转动惯量来调节频率，但是对频率和输出功率波动的承受能力远不及同步发电机，对于能源输入侧发生大的功率波动时，VSG的频率也会发生波动，过大的频率超调则会给系统带来严重危害
因此，在针对电网频率抖动等不稳定因素时，VSG考虑了电网的二次调频特，能够实现频率无差控制，但PI参数设计比较困难;提出了自适应调节的虚拟同步发电机频率控制方案，有效解决了PI参数设计问题。然而，均是在VSG运行于孤岛模式下进行频率分析的，忽略了VSG并网频率的稳定分析。提出了一种在并网模式下根据虚拟同步发电机角加速度和角速度偏差的变化选择合适的转子惯量来适应实际应用环境，此方法与传统固定不变的转子惯量相比，有效地减小了功率暂态响应过程中的频率超调，但是上述未考虑阻尼系数对频率稳定的影响;结合力学原理证明了转动惯量自适应变化的可行，有效考虑了阻尼系数对频率稳定的作用，并提出了自动调节转动惯量和阻尼系数交错控制的算法，提升VSG并网时系统的稳定。
对于VSG控制技术的逆变器而言，转动惯量和阻尼系数的选取是灵活多变的，可根据实际需求选择，不会受到物理条件的限制。首先分析小扰动下VSG的功角特，然后对惯量和阻尼对频率稳定的影响进行分析，并提出一种惯量阻尼协同自适应控制策略，改善了系统能，提高了系统稳定。
在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建了VSG相关仿真。首先，对VSG孤岛(恒定负荷、负荷突变)和并网进行了仿真，仿真结果验证了VSG算法的可行和VSG具有调频调压特。其次，对VSG进行了无缝切换仿真，仿真结果证明了不带PLL的VSG预同步并网方案的可靠，VSG能够平滑并入电网，电压无畸变，电流无冲击，满足无缝切换的要求。后，在VSG并网时，对VSG惯量阻尼协同自适应控制进行了仿真，仿真结果证明所提出的惯量阻尼协同自适应控制策略能够在功率波动的情况下，减小频率超调，改善频率动态响应过程，提高系统频率的稳定。