虛擬同步發(fā)電機(jī)VSG（virtual synchronous generator）技術(shù)因能增加慣性、改善系統(tǒng)穩(wěn)定性而在分布式發(fā)電和微網(wǎng)等領(lǐng)域愈發(fā)受到關(guān)注。但VSG逆變器并聯(lián)運(yùn)行時,通常忽略直流側(cè)分布式電源特性,且參數(shù)大多固定不變,不能保證最大限度利用可再生能源,且系統(tǒng)頻率動態(tài)響應(yīng)較差。針對這一問題,提出了適用于含多光儲VSG單元孤島微網(wǎng)的參數(shù)自適應(yīng)功率協(xié)調(diào)與頻率優(yōu)化控制策略。綜合考慮系統(tǒng)負(fù)荷需求、光伏單元出力情況以及系統(tǒng)頻率變化,自適應(yīng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動慣量、阻尼系數(shù)和虛擬電感等參數(shù),確保系統(tǒng)各單元間功率有效分配,避免了光伏利用不充分、逆變器過載及系統(tǒng)交直流側(cè)功率變動引起的頻率驟變等不良影響,系統(tǒng)頻率動態(tài)調(diào)節(jié)特性也可改善。最后,基于RT-LAB搭建了含3組光儲VSG單元的孤島微網(wǎng)實時仿真平臺,對多工況下仿真結(jié)果進(jìn)行分析與對比,驗證了所述控制方法的正確性及有效性。 

【文章來源】：電源學(xué)報. 2020,18(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

2015-2019年中國光儲裝機(jī)容量及增長率

2018-2019中國光儲系統(tǒng)容量組成

另一方面，在低壓配網(wǎng)中，由于線路阻感比較大，有功和無功控制存在耦合[8]，故本文在VSG控制中增加了虛擬阻抗環(huán)節(jié)[22]，通過增加虛擬阻抗等效降低線路的阻感比，有效減少VSG并入系統(tǒng)之后產(chǎn)生的功率環(huán)流，進(jìn)而達(dá)到有功、無功的獨(dú)立控制，實現(xiàn)功率均勻分配，提升系統(tǒng)魯棒性。綜合式（1）～式（3）及逆變器本地數(shù)學(xué)模型，可得到如圖4所示的VSG控制框圖。其中，VSG控制環(huán)包括頻率控制環(huán)和電壓控制環(huán)，分別產(chǎn)生參考電壓幅值和相位信號；虛擬阻抗環(huán)生成電壓補(bǔ)償給定，同VSG控制環(huán)產(chǎn)生的參考電壓一同作用，產(chǎn)生內(nèi)環(huán)電壓電流雙環(huán)控制中的電壓外環(huán)參考信號，即式中：Rv和Lv分別為虛擬電阻和虛擬電感；udref和uqref分別為電壓電流外環(huán)的電壓參考信號dq軸分量；ed和eq分別為VSG控制環(huán)輸出參考電壓dq分量；Δud和Δuq分別為虛擬阻抗環(huán)產(chǎn)生的電壓補(bǔ)償信號。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電力電子并網(wǎng)裝備多尺度切換控制與電力電子化電力系統(tǒng)多尺度暫態(tài)問題[J]. 胡家兵,袁小明,程時杰.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2019(18)
[2]基于自適應(yīng)虛擬慣性的微電網(wǎng)動態(tài)頻率穩(wěn)定控制策略[J]. 劉堯,陳建福,侯小超,裴星宇,李建標(biāo),粟梅.  電力系統(tǒng)自動化. 2018(09)
[3]微網(wǎng)——未來能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的“有機(jī)細(xì)胞”[J]. 茆美琴,丁勇,王楊洋,張榴晨.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(19)
[4]虛擬同步發(fā)電機(jī)的功率動態(tài)耦合機(jī)理及同步頻率諧振抑制策略[J]. 李武華,王金華,楊賀雅,顧云杰,楊歡,何湘寧.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(02)
[5]考慮源端動態(tài)特性的光伏虛擬同步機(jī)多模式運(yùn)行控制[J]. 鄭天文,陳來軍,劉煒,郭巖,梅生偉.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(02)
[6]多微源獨(dú)立微網(wǎng)中虛擬同步發(fā)電機(jī)的改進(jìn)型轉(zhuǎn)動慣量自適應(yīng)控制[J]. 宋瓊,張輝,孫凱,魏亞龍.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2017(02)
[7]中國多微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展分析[J]. 許志榮,楊蘋,趙卓立,王燦.  電力系統(tǒng)自動化. 2016(17)
[8]虛擬同步發(fā)電機(jī)功率環(huán)的建模與參數(shù)設(shè)計[J]. 吳恒,阮新波,楊東升,陳欣然,鐘慶昌,呂志鵬.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(24)
[9]虛擬同步發(fā)電機(jī)及其在微電網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 呂志鵬,盛萬興,鐘慶昌,劉海濤,曾正,楊亮,劉嵐.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(16)
[10]工業(yè)用光伏微網(wǎng)運(yùn)行策略優(yōu)化與經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 茆美琴,金鵬,張榴晨,丁勇,徐海波.  電工技術(shù)學(xué)報. 2014(02)



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