基于多目标粒子群的光伏储能微网VSG与APF协调控制优化

李亚国,白 鹭,郑志宏,韩润东,张 凯

（1.国网山西省电力公司，山西 太原030001；2.国网山西省电力公司电力科学研究院，山西 太原030001）

0 引言

大量的新能源分布式电源接入电网，由于其不具备调频、调压能力，引发了一系列电网稳定性问题[1]～[3]。虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator，VSG）技术是在并网逆变器控制过程中引入虚拟的惯性与阻尼，从而模拟同步发电机运行特性，使分布式电源具备了更加良好的并网性能[4]～[6]。

目前，已有大量文献对VSG并、离网控制技术展开了研究[7]～[10]，但微网中多个并联运行的逆变器存在功率协调问题[11]，当本地非线性负荷接入时，所引起的谐波电流难以抑制，降低了电网电能质量，还可能造成多个逆变电源之间的功率波动或振荡[12]，[13]。文献[14]将储能型静止同步补偿器与风机VSG控制技术相结合，提升了风电系统频率支撑能力。文献[15]通过级联广义积分器提取谐波电流，提出了多变流器谐波电压补偿控制策略，提高了非线性负载接入下的微网电能质量。文献[16]将有源滤波（Active Power Filter，APF）与VSG技术融合，在引入虚拟惯性和阻尼的基础上同步实现了微网电能质量的治理。但上述文献未能考虑新能源电源功率波动对微网频率及其谐波治理性能的影响。如何获得最优的VSG惯性与阻尼特性，尽可能减小新能源电源功率的波动，实现各分布式电源间协调控制，在保证微网稳定运行的同时，进一步通过APF技术补偿谐波电流，仍有待研究。

本文提出了一种基于多目标粒子群（Multi-Objective Particle Swarm Optimization，MOPSO）的光伏储能……