
虚拟同步电机Simulink仿真与并电网模型仿真:参数设置完毕,可直接使用
打开Simulink看到密密麻麻的模块库别慌,咱们今天要搞的虚拟同步电机仿真其实可以拆成三块
来玩。先说主电路部分,直接从Simulink库拖个Three-Phase VSC模块出来当逆变器本体,重点是要把IGBT
的桥臂数改成3。滤波环节别用教科书里复杂的LC结构,试试LCL滤波器,参数设置里把电感值填0.8mH,电
容值怼到30uF,实测这个组合在2kW系统里波形最干净。
控制环才是重头戏,虚拟同步机的灵魂就在那个二阶微分方程。自己建个Matlab Function模块,把
这段代码怼进去:
```matlab
function [omega, theta] = VSG_Controller(Pref, Qref, Vdc, Vabc, Iabc)
H = 2.5; % 惯性时间常数
Kd = 4.2; % 阻尼系数
J = 2*H; % 转动惯量
% 锁相环获取电网相位
[~, theta_pll] = PLL(Vabc);
% 有功-频率控制
Pe = real(Vabc * conj(Iabc));
delta_omega = (Pref - Pe - Kd*(omega - 1)) / (J*s);
omega = 1 + delta_omega;
% 电压-无功控制
Vm = abs(Vabc);
Qe = imag(Vabc * conj(Iabc));
E = Qref - Qe;
V_ref = 311 + 0.1*E;
theta = theta_pll + delta_theta;
end
```
注意这里的s变量要接个积分器模块,别傻乎乎地直接当运算符用。调参时重点盯着H和Kd这俩参数
,H值太小的话动态响应会抽风,调太大又会导致并网冲击电流超标。
并网仿真最刺激的部分在同步环节。用PLL模块锁电网相位时,记得把带宽设到30Hz左右,这个值既
能快速跟踪又不至于被谐波带偏。切到示波器看波形时,重点关注并网瞬间的电流冲击——正常应该在2个
周波内稳定,要是看到电流波形像心电图一样乱跳,八成是虚拟惯量参数没调好。