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1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/282680951MathematicalmodelandstrategicenergystorageselectionofvirtualsynchronousgeneratorsArticleinDianliXitongZidonghua/AutomationofElectricPowerSystems·July2015DOI:1
2、0.7500/AEPS20140901007CITATIONSREADS3255authors,including:ZhengZengChongqingUniversity86PUBLICATIONS778CITATIONSSEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:High-DensityandMulti-FunctionalSiCPowerModuleforElectricVehicleViewprojectA
3、llcontentfollowingthispagewasuploadedbyZhengZengon14December2018.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile.第３９卷第１３期２０１５年７月１０日Vol．３９No．１３July１０,２０１５DOI:１０．７５００/AEPS２０１４０９０１００７虚拟同步发电机的模型及储能单元优化配置曾正１,邵伟华１,冉立１,吕志鹏２,李蕊２(１．输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学),重庆市４０００４４;２．中国
4、电力科学研究院,北京市１００１９２)摘要:为了更好地将可再生能源接入配电网,针对并网逆变器的虚拟同步发电机(VSG)控制技术进行了研究.详细分析了VSG的数学模型和控制策略,在不同惯性和阻尼参数条件下,分过阻尼、欠阻尼和临界阻尼３种情况,提出了VSG附加储能单元优化配置的功率、能量和动态响应时间三大指标参数.结果表明:为了模拟同步发电机的惯性和阻尼,VSG需配置一定量的储能单元,其最小功率需求为所需要平抑的可再生能源波动功率的幅值,而其最小能量需求和动态响应时间均为与VSG惯性和阻尼参数相关的简洁表达式.最后,利用一台５０kVA
5、的VSG样机,验证了所提模型和控制策略的正确性和有效性.关键词:可再生能源;配电网;并网逆变器;虚拟同步发电机;储能;优化配置０引言和阻尼特性,且能自治运行并参与电网电压和频率的调节.因此,若能将可再生能源并网单元虚拟为作为集中式风光电站的有效补充,可再生能源同步发电机,可以在很大程度上解决主动配电网所[１Ｇ２]的分散接入受到了越来越多的关注.大量可再面临的诸多新问题和新挑战.基于这一思想,近年生能源分散地接入配电网,给配电网带来了崭新的来,在传统可再生能源并网逆变器的直流侧引入适[２]机遇,同时也为其运行和控制提出了严峻的挑战
6、.量的储能单元,并集成了同步发电机控制模型的虚一方面,这些含逆变器接口的可再生能源并网发电[１２Ｇ１３]拟同步发电机(VSG)技术得到了普遍的关注.单元,作为配电网的新兴电源,使得配电网从传统的由于其实现了可再生能源并网单元与同步发电机在[３Ｇ５]被动配电网转变为主动配电网.同时,逆变器的物理上和数学上的等效,可有效降低大规模可再生开关暂态快、控制方式灵活,增加了配电网的控制自能源并网对电网的冲击,引起了全球范围内的广泛由度,可以实现配电网的一些高级控制功能,譬如:研究兴趣.在荷兰的VSYNC(virtualsynchronou
7、s[６][７][８]电压调节、无功优化、电能质量治理、需求侧[９]machines)项目中,研究人员提出了VSG的概念,通响应等等.另一方面,这些基于逆变器接口的并过先进的控制策略,让并网逆变器模拟同步发电机[１０]网单元动态响应速度快,几乎没有惯性,在配电[１４]的摇摆方程,以提高电网频率稳定.然而,该控网出现扰动或电能供需不平衡时,无法像传统同步制策略只关注VSG的有功调节,忽略了其无功和电发电机那样,利用储存在转子上的动能来抑制功率压调节能力.德国克劳斯塔尔工业大学的学者在引或频率的波动.此外,随着可再生能源渗透率的不入虚
8、拟励磁控制后,进一步提出了虚拟同步电机的断提高,配电网中的这些并网单元数量越来越多,它[１５]概念,是对VSG的有效补充.然而,这两种们在物理和电气上往往相对分散,难以像传统同步[１１]VSG都是直接控制输出电流的电流型并网接口,而发电机那样集中地对其进行通信和
