基于虚拟电机技术的直流微网协调控制策略

颜湘武; 刘勋; 贾焦心; 甘一博; 周凡

电力科学与工程 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (8) : 25 -34.

基于虚拟电机技术的直流微网协调控制策略

颜湘武, 刘勋, 贾焦心, 甘一博, 周凡

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摘要

针对现有直流微网运行时存在的直流母线稳定性不足和功率协调分配不合理等问题，提出了一种基于虚拟电机技术的交直流端口协调控制策略。首先，围绕储能端口，采用了虚拟直流电机（virtual DC machine, VDCM）并施加下垂特性策略，以便对系统提供暂态功率支撑。其次，针对交流端口，采用了改进的虚拟同步发电机（virtual synchronous generator, VSG）方式，以便对系统提供稳态功率支撑。通过交直流端口在时间尺度上动态分工，实现了运行状态稳定切换和端口功率合理分配。再次，借助小信号模型，分析直流微网的储能端口与交流端口动态响应特性并揭示了功率协调分配机理。仿真结果表明，在扰动发生及模式切换过程中，本文所提控制策略能确保系统稳定运行，并有效降低储能元件功率负担，一定程度上有利于提升系统运行经济性。