虚拟同步机的储能物理约束及参数在线整定方法研究

发布时间：2019-07-21 06:34

【摘要】：为解决日益严峻的环境和能源问题,近些年分布式发电取得了快速发展。分布式电源除了其固有的间歇性外,还无法向系统提供足够的惯量和阻尼以维持系统的频率稳定性。传统电力系统中,惯量和阻尼来自汽轮机和发电机。为解决分布式发电的低惯量、欠阻尼问题,有学者提出了虚拟同步机的方法,通过逆变器直流侧储能系统的充放电来模拟传统发电机的惯量特性和阻尼特性,实现了虚拟同步机与同步机在部分频段的等效。论文首先在国内外现有文献的研究基础之上,对虚拟同步机技术的发展现状进行了综述、评论和总结,并对论文的工作做了概括性的阐述。为解决虚拟同步机储能物理约束对参数配置的影响问题,论文首先建立了虚拟同步机的数学模型,考虑到储能单元的配置受到资金、环境等各类因素的影响,一旦储能单元固定,虚拟同步机所能向系统提供的惯量和阻尼即确定,为获得储能物理约束下虚拟同步机参数选取的范围,论文由理论分析获得储能约束与惯量、阻尼、稳态工作点之间的数学关系式,并对约束下参数的选取范围展开研究,进一步确定了虚拟同步机的运行边界,并对超出物理约束时虚拟同步机的动态响应情况进行了仿真。由于储能系统的功率和能量时刻变化,为使得虚拟同步机的惯量和阻尼在储能约束的允许范围内,论文提出了基于储能物理约束的虚拟同步机参数在线整定方法,编写了在线整定模块程序,通过仿真验证了该方法的有效性。此外,为解决不同一次调频模型的选取问题,论文在总结文献的基础上,对不同类型的一次调频模型展开理论分析和仿真验证,为虚拟同步机一次调频模型的选取奠定了一定的理论基础。最后,文章总结了论文的主要研究内容及创新点,并对下一步工作做了展望。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM712;TM732

【参考文献】

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本文编号：2516977