摘要：为解决新能源发电与负荷的随机波动引起的直流母线以及负荷侧直流电压的波动,提出一种虚拟直流电机控制技术。针对直流母线侧与负荷侧将虚拟直流电机控制技术分为虚拟直流发电机(virtual direct current generator,VDG)技术与虚拟直流电动机(virtual direct current motor,VDM)技术。虚拟直流电机控制技术将直流电机的机械方程与电动势平衡方程应用到控制算法当中,模拟直流电机的惯量特性与阻尼特性,使得在新能源发电波动以及负荷突变时直流母线电压与负荷侧电压仍能保持稳定。建立虚拟直流电机控制的小信号模型,分析系统的稳定性。为有效应对负载突变时直流母线电压跌落的问题,将扩张状态观测器(extended state observer,ESO)引入至虚拟直流发电机控制中。在PSCAD/EMTDC环境下进行仿真研究,仿真结果证明所提控制方法的正确性和有效性。该文所提控制方法为解决新能源与负荷随机波动所造成的电压波动问题提供了新的思路。

关键词：虚拟直流电机控制技术 虚拟直流发电机 虚拟直流电动机 新能源发电 直流母线 

单位：中国电力科学研究院有限公司; 北京市海淀区100192; 东南大学电气工程学院; 江苏省南京市210096; 国网江苏省电力公司常州供电公司; 江苏省常州市213004; 长沙理工大学电气与信息工程学院; 湖南省长沙市410114