Der virtuelle synchrone Generator (VSG) ist eine der wichtigsten Technologien für netzartige Steuerung und kann dem Netz Trägheitsunterstützung bieten. Aufgrund der begrenzten Einzelkapazität des Umrichters und des Bedarfs an größerer Trägheitsunterstützung im System ist das parallele Betreiben von mehreren VSGs erforderlich. Daher wird die koordinierte Steuerung von mehreren VSGs parallel stark beachtet. Darauf aufbauend wurde ein Zustandsraummodell für das parallele Betreiben mehrerer VSGs entwickelt und die Stabilität des Systems durch Analyse der Eigenwerte der Zustandsvariablenmatrix untersucht. Gleichzeitig wird eine koordinierte Steuerungsstrategie für das parallele Betreiben mehrerer VSGs auf der Grundlage der modellprädiktiven Steuerung (MPC) vorgeschlagen. Dabei werden die Unterschiede in der Winkelfrequenz und der Phasenwinkel als Leistungsindikatoren in das Zielfunktionsdesign einbezogen. Es wird die optimale Wirkleistungszunahme ermittelt und durch den Leistungsfrequenzkoeffizienten eine dynamische Korrektur der Ausgangsfrequenz bewirkt. Dadurch wird aktive Unterstützung für die Ausgangsfrequenz bereitgestellt und die Frequenzschwankungen im System, die durch das parallele Betreiben von VSGs verursacht werden, effektiv unterdrückt, was die Stabilität des Netzes verbessert. Die Ergebnisse zeigen, dass im Vergleich zu herkömmlichen VSG-Parallelsystemen die vorgeschlagene MPC-VSG-Parallelerregungsmethode die Transientenantwortzeit des Systems verkürzen und die Robustheit des Systems bei transienten Bedingungen erhöhen kann. Die Simulationsergebnisse bestätigen die Wirksamkeit dieser Methode.

Multifunktionale Umrichter; Virtueller synchrone Generator; Zustandsraummodell; Modellprädiktive Steuerung; Trägheitsunterstützung