Microgrid control based on a grid-forming inverter operating as virtual synchronous generator with enhanced dynamic response capability

Serban Ioan; Ion Catalin Petrea

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Microgrid control based on a grid-forming inverter operating as virtual synchronous generator with enhanced dynamic response capability

机译：基于网状逆变器的虚拟电网控制作为虚拟同步发电机，具有增强的动态响应能力

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This paper focuses on improving the dynamic response of autonomous microgrids (MGs) by proposing a grid-forming inverter controlled as a virtual synchronous generator (VSG), in combination with a super capacitor (SC)-based energy storage system (ESS). By this arrangement, the MG-forming VSG is designed to react only in transitory regimes, the steady-state load being distributed to other MG-supporting inverters spread within the MG. In this way, the MG-forming VSG can maintain its full power reserve capacity for dynamic response. The paper details the control solution for the MG-forming inverter, including the VSG and SC-ESS control. The control method for the MG-supporting inverters that allow achieving the proposed control approach is also described. To prove the concept, the paper includes simulation results and experiments accomplished on a complex laboratory MG system based on three parallel inverters, one being controlled as MG-forming VSG, while the others operating as MG-supporting inverters. (C) 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.

机译：本文致力于通过提出一种由虚拟同步发电机（VSG）控制的网格形成逆变器，并结合基于超级电容器（SC）的储能系统（ESS），来改善自治微电网（MGs）的动态响应。通过这种安排，形成MG的VSG被设计为仅在过渡状态下作出反应，稳态负载被分配给MG中分布的其他MG支持的逆变器。这样，形成MG的VSG可以保持其完整的动力储备能力，以实现动态响应。本文详细介绍了用于MG逆变器的控制解决方案，包括VSG和SC-ESS控制。还描述了支持MG的逆变器的控制方法，该方法可以实现所提出的控制方法。为了证明这一概念，本文包括在基于三个并联逆变器的复杂实验室MG系统上完成的仿真结果和实验，其中一个由MG形成的VSG控制，而另一个则作为MG支持的逆变器运行。（C）2017 Elsevier Ltd.保留所有权利。

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来源
《International journal of electrical power and energy systems》 |2017年第7期|94-105|共12页
作者
Serban Ioan; Ion Catalin Petrea;
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作者单位

Transilvania Univ Brasov, Dept Elect Engn & Appl Phys, 29 Eroilor, Brasov 500036, Romania;

Transilvania Univ Brasov, Dept Elect Engn & Appl Phys, 29 Eroilor, Brasov 500036, Romania;

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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Microgrid; Frequency control; Virtual synchronous generator; Grid-forming inverter; Grid-supporting inverter; Supercapacitor energy storage system;

机译：微电网;频率控制;虚拟同步发电机;并网逆变器;并网逆变器;超级电容器储能系统;

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