Active Damping for Dynamic Improvement of Multiple Grid-Tied Virtual Synchronous Generators

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作者
Yun Yu,Sanjay K. Chaudhary,Gibran David Agundis Tinajero,Luona Xu,Juan C. Vásquez,Josep M. Guerrero
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:71 (4): 3673-3683 被引量:12
标识
DOI:10.1109/tie.2023.3277082
摘要

To eliminate low-frequency oscillations, this paper proposes an active-damping method for multiple grid-tied virtual synchronous generators (VSGs) in a power plant. Firstly, using the Lyapunov's indirect method, the damping ratio of multiple VSGs in parallel is analyzed. The average damping ratio reveals that this multi-VSG power plant can be poorly damped in a wide range of inertia and damping settings. Then, self- and mutual-damping controllers are developed to suppress self- and mutually induced low-frequency power oscillations, respectively. For the practical implementation, an adaptive tuning algorithm that enables automatic realization is proposed. Through a reassessment, a remarkable damping-ratio improvement is validated. Moreover, the inertial response improvement is validated by the frequency response analysis. Finally, simulations in Digsilent/PowerFactory and experiments are performed to demonstrate the accuracy of the analyses and the effectiveness of the proposed method.
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