Modeling and Characteristic Analysis on Influence of Virtual Synchronous Generator on Low-frequency Oscillation

Dawei SUN; Hui LIU; Linlin WU; Peng SONG; Xiao WANG; Yunhong LI

doi:10.7500/AEPS20200501002

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Modeling and Characteristic Analysis on Influence of Virtual Synchronous Generator on Low-frequency Oscillation

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Modeling and Characteristic Analysis on Influence of Virtual Synchronous Generator on Low-frequency Oscillation
- Automation of Electric Power Systems Vol. 44, Issue 24, Pages: 134-144(2020)
- 作者机构：
  
  1.国网冀北电力科学研究院（华北电力科学研究院有限责任公司），北京市 100045
  2.风光储并网运行技术国家电网公司重点实验室，北京市 100045
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China
- DOI：10.7500/AEPS20200501002
  CLC：
- Received：01 May 2020，
  
  Revised：2020-08-18，
  
  Published Online：30 October 2020，
  
  Published：25 December 2020
- 稿件说明：
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孙大卫,刘辉,吴林林等.虚拟同步发电机对低频振荡的影响建模与特性分析[J].电力系统自动化,2020,44(24):134-144.

SUN Dawei,LIU Hui,WU Linlin,et al.Modeling and Characteristic Analysis on Influence of Virtual Synchronous Generator on Low-frequency Oscillation[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(24):134-144.
孙大卫,刘辉,吴林林等.虚拟同步发电机对低频振荡的影响建模与特性分析[J].电力系统自动化,2020,44(24):134-144. DOI： 10.7500/AEPS20200501002.

SUN Dawei,LIU Hui,WU Linlin,et al.Modeling and Characteristic Analysis on Influence of Virtual Synchronous Generator on Low-frequency Oscillation[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(24):134-144. DOI： 10.7500/AEPS20200501002.

摘要

虚拟同步发电机(VSG)控制可模拟同步发电机(SG)的运行特性，帮助逆变电源克服惯量小、阻尼低的缺点，但VSG控制可能使逆变电源参与大电网机间或区域低频振荡。针对该问题，文中构建适用于电网低频振荡特性研究的VSG-SG互联系统小信号模型，并以此为基础，对比研究VSG和SG影响系统低频振荡模态的区别与联系，揭示VSG参与电网低频振荡的机理，辨析VSG各控制环节对低频振荡模态的影响力，分析不同类型VSG的低频振荡风险。最后，通过RT-LAB平台进行实验，验证了小信号模型分析的结果。

Abstract

The virtual synchronous generator (VSG) control can simulate the operation characteristics of the synchronous generator (SG)

which helps the inverter power supply overcome the shortcomings of low inertia and low damping. However

the VSG control may cause the inverter power supply to participate in the low-frequency oscillation between machines or regions of a large power grid. Aiming at this problem

this paper develops a small-signal model of the VSG-SG interconnected system for the study of low-frequency oscillation characteristics of the power grid. Based on the model

the difference and connection between the VSG and SG influencing the low-frequency oscillation modes of the system are studied to reveal the mechanism of VSG affecting the low-frequency oscillation of power grid. The influence of various control parts in VSG on the low-frequency oscillation mode is also analyzed

which indicates the low-frequency oscillation risks of different types of VSGs. Finally

experiments on the RT-LAB platform are conducted to verify the results of the small-signal model analysis.

关键词

Keywords

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