多VSG单元的惯量协调控制策略研究

文档摘要：大规模光伏并网系统中常采用多个虚拟同步发电机(virtualsynchronousgenerator,VSG)单元进行协调配合,为电网提供虚拟惯性.但在实际运行中,虚拟惯量分配不合理会导致系统频率响应差及源端易损等.针对此问题,提出一种针对混合光储多VSG单元的惯量协调控制策略.该策略通过构造隶属函数,将储能单元荷电状态、换流器可调功率、储能充放电可调功率3个指标转化到同一量纲下,以解决惯量分配时多目标转换困难的问题.同时,为区分各指标对频率稳定的重要程度,避免惯量分配时权重选择的主观性,构建一种权重优化系数,可根据指标的差异度实时调节权重.通过建立六端交流系统小信号模型,运用根轨迹法对隶属函数中主导参数进行稳定性分析,进而确定参数选取范围.在MATLAB/SIMULINK中搭建光储六端交流系统模型并进行时域仿真,仿真结果可以验证所提控制策略的有效性.

Abstract：Inlarge-scalephotovoltaicgrid-connectedsystems,multiplevirtualsynchronousgenerator(VSG)unitsareoftenusedtocoordinateandprovidevirtualinertiaforthegrid.However,theunreasonabledistributionofvirtualinertiawillleadtopoorsystemfrequencyresponseandsource-endvulnerabilityinactualoperation.Tosolvethisproblem,thispaperproposesaninertiacoordinationcontrolstrategyforhybridopticalstoragemultipleVSGcells.Byusingthemembershipfunction,thestrategyconvertsthreeindicatorsofthestateofchargeoftheenergystorageunit,i.e.,theadjustablepoweroftheconverterandtheadjustablepoweroftheenergystoragechargeanddischarge,intothesamedimension,soastosolvetheproblemofmulti-objectiveconversioninthemomentofinertiadistribution.Atthesametime,theparametersinthemembershipfunctioncanbeflexiblyadjustedaccordingtotheindexcharacteristicstoadapttotheinertiadistributionunderdifferentworkingconditions.Byestablishingasmallsignalmodelofsix-terminalACsystem,therootlocusmethodisusedtoanalyzethestabilityofthedominantparametersinthemembershipfunction,andthentodeterminetheparameterselectionrange.Theopticalstoragesix-terminalACsystemmodelwasbuiltinMATLAB/SIMULINKandthetimedomainsimulationwascarriedout.Thesimulationresultsverifiedtheeffectivenessoftheproposedcontrolstrategy.

作者：戎士洋   范辉   梁纪峰   于腾凯   李铁成   刘佳敏 Author：RONGShiyang   FANHui   LIANGJifeng   YUTengkai   LITiecheng   LIUJiamin
作者单位：国网河北省电力有限公司电力科学研究院,河北石家庄050021国网河北省电力有限公司,河北石家庄050021
刊名：电力科学与技术学报 ISTICPKU
Journal：JournalofElectricPowerScienceandTechnology
年，卷(期)：2024, 39(2)
分类号：TM732
关键词：虚拟同步发电机  隶属函数  虚拟惯量  权重系数  
Keywords：VSG  PVpowergeneration  virtualinertia  membershipfunction  
机标分类号：TM712TM615TM464
在线出版日期：2024年7月2日
基金项目：国网河北省电力有限公司新型电力系统重大科技攻关项目多VSG单元的惯量协调控制策略研究[
期刊论文]  电力科学与技术学报--2024, 39(2)戎士洋  范辉  梁纪峰  于腾凯  李铁成  刘佳敏大规模光伏并网系统中常采用多个虚拟同步发电机(virtualsynchronousgenerator,VSG)单元进行协调配合,为电网提供虚拟惯性.但在实际运行中,虚拟惯量分配不合理会导致系统频率响应差及源端易损等.针对此问题,提出一种针...参考文献和引证文献
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关键词：虚拟同步发电机,隶属函数,虚拟惯量,权重系数,

2024-10-3 23:52 上传 多VSG单元的惯量协调控制策略研究.pdf

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