文献综述（或调研报告）：
引言
当可再生能源发电，尤其是太阳能光伏发电，提供大部分电网电力时，就其本身而言，因为这种发电方式具有随机性和高度可变性，使得在特定操作条件下难以保证系统中的功率平衡，所以这种方式并不负责任。因此，有必要以和常规同步发电机相同的方式来控制它们，或者至少使用新技术来模仿常规同步发电机的某些操作。这就需要元件来滤除主电源的随机波动。
1.功率变换器
这里有一个关键问题，如何控制分布式发电机中的逆变器。有两种选择：第一种是重新设计整个电源系统并更改它的运行方式（例如，在发电机之间建立快速通信线路，并建立中央控制），第二种是找到一种方法，使这些逆变器可以集成到现有系统中，其行为与大型同步发电机（Synchronous generator，简称SG）相同。一般认为第二种选择更具有优势，因为它可以确保平稳过渡到以逆变器为主的电网。
在[2]中介绍了交流微电网中功率逆变器的控制方案。其中给出了分布式系统（DPGS）的结构。输入功率通过功率转换单元转换为电能，功率转换单元的配置与输入功率的性质密切相关。 产生的电力可以输送到本地负载或公用电网，具体取决于发电系统连接的位置，而分布式系统的控制是它的重要组成部分。控制任务可以分为两个主要部分：输入侧控制器，其主要特性是从输入源提取最大功率。 自然地，在该控制器中也考虑了输入侧逆变器的保护；网络侧控制器。同时介绍了电网侧逆变器的控制策略：有一个快速的内部电流环路（用于调节电网电流）和一个外部电压环路。电流环路负责电源质量问题和电流保护。
在[1]中，交流微电网的功率转换器的控制用到了有功和无功功率下垂控制，即分别利用有功频率下垂控制和无功电压下垂控制来获取稳定的频率和电压。这种控制方法对微电网中电源输出的有功功率和无功功率分别进行控制，在不需要机组间的通信协调的情况下，保证了孤岛下微电网内电力平衡和频率一致。但是，就如[1]中指出这种控制的性能高低依赖于线的R / X比。由于该特性，除非实现了复杂的电网阻抗估计算法以计算旋转功率，否则该方法不能直接应用于所有类型的网络。一种有效的解决方案是引入该链路阻抗的影响，使用可调节的虚拟输出阻抗来调节并联逆变器之间的功率共享并限制电网干扰下的过电流。
在[3]中，钟教授提出了一种方案，通过该方法可以操作逆变器以模仿同步发电机，它们的动力学方程是相同的。只有与原动机交换的机械功率（或视情况而定的机械负载）被与直流母线交换的功率所代替。我们将这种逆变器（包括滤波电感和电容器）和相关的控制器称为同步逆变器。更精确地说，同步器等效于同步发电机，而同步发电机的电容器组与定子端子并联连接。同步器将具有同步发电机的所有优缺点，同步发电机是一个复杂的非线性系统。例如，在同步变频器中可能会出现不良现象，例如由于欠励而导致的稳定性损失以及振荡（同步频率附近的振荡）。优点是可以选择参数，例如惯性，摩擦系数，场电感和互感。 （虚拟机械摩擦中会损失的能量实际上并没有损失；它直接流回了直流母线）。此外，可以（其实确实）选择不具有磁饱和且没有涡流。如果需要，可以选择在实际的同步发电机中不可能的参数值，也可以在系统运行时更改参数。
如果将同步逆变器连接到公用电网并作为发电机运行，则从电网侧来看，该系统与SG之间不会有任何区别。 因此，已经为原动机驱动的SG开发的传统控制算法和设备（已达到100年的高成熟水平）也可以应用于同步器。 同步器也可以基于相同的数学推导作为同步电动机运行。 一种选择是根据电网频率自动确定同步转换器中直流母线和交流母线之间的能量流向。 用作同步电动机的同步变频器将很有用，例如，在高压直流输电线路中，直流电将从作为电动机的同步变频器发送到线路另一端的另一个作为发电机的直流电。
作为发电机运行的同步变频器将是一个静态同步电机。将短期能量存储系统添加到逆变器，以便为系统提供虚拟惯量。流向存储装置的功率与电网频率的导数成正比（与实际惯性一样）。这种具有增加的虚拟惯性的逆变器，称为虚拟SG，可以有助于电网频率的短期稳定。但是，从网格侧看的系统动力学将不同于SG。
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