多運用モード解析のための仮想同期発電機の統一モデル化手法

電力網に慣性支援を提供するために、インバータ接続された分散型発電機（IIDG）の仮想同期発電機（VSG）制御が世界的な注目の焦点となっています。しかし、VSGベースのIIDGは、グリッド接続（GC）モード、孤立単独DGモード、孤立多重DGモードで異なる動作を示しますが、この現象の数学的および物理的解釈は十分に研究されていません。本稿では、VSGベースのIIDGの異なる運用モードにおける動的性能を分析するための統一モデル化手法を提案します。提案された統一式により、GCモードの状態空間モデルから孤立単独DGモードおよび孤立多重DGモードのモデルを取得することができます。取得したモデルを用いて、異なる運用モードでのいくつかの異なるタイプのVSG制御について、閉ループ極の分布と感度を分析し、ステップ応答を解析的および実験的に調査します。これらの分析は、各運用モード間のVSGベースのIIDGの動力学の本質的な違いと相関を明らかにします。これらの本質的な特徴は、適用されたVSG制御方式に依存せず有効であるため、不明なIIDGのパラメータと性能を評価するためのテスト手法が導出されます。本稿の発見は、エンジニアが多運用モードの分散型発電機をモデル化、設計、テストするための重要な指針を提供します。