考虑频率耦合效应的虚拟同步发电机序阻抗建模

发布时间：2020-12-18 05:20

　　中低压配电网的线路阻抗呈现时变特征,使得基于虚拟同步发电机VSG(virtual synchronous generator)算法的分布式发电单元和电网阻抗产生交互作用,出现系统失稳。阻抗模型是一种基于外特性的建模方法,是研究分布式发电系统稳定性的有效手段之一。考虑到VSG系统存在着频率耦合特性,首先阐述了VSG系统的频率耦合原因,采用谐波线性化的方法建立包含功率外环和频率耦合效应的完整VSG序阻抗模型。再从阻抗测量和并网交互两个角度分析了频率耦合效应对VSG输出阻抗特性的影响。仿真结果验证了模型的准确性和适应性,表明所建立的阻抗模型能准确反映VSG的二倍频频率耦合特征。 

【文章来源】：电源学报. 2020年06期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

VSG主电路拓扑及控制框图

a相等效小信号电路

根据式（23）可知，VSG并网系统是一个单输入双输出系统，注入某一频率扰动电压会产生相同频率的电流响应和耦合频率的电流响应。为了进一步表明VSG的频率耦合关系，图3给出了考虑功率控制不对称引起的频率耦合时VSG频率耦合效应关系。根据图3可知，当网侧加入fp频率的正序电压扰动Up，由于功率外环控制不对称会使得系统同时产生fp频率的正序电流响应Ip以及fp-2f0频率的负序电流响应Ip2，由于电网阻抗Zg的存在，会使得这两种频率的输出电流在Zg上产生对应频率的电压扰动Vp和Vp2，这两个电压又通过控制环路以及主电路各自产生2个对应频率的电流，进而形成闭环。

【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟同步发电机接入弱电网的序阻抗建模与稳定性分析[J]. 伍文华,陈燕东,周乐明,罗安,周小平,黄旭程,杨苓,谢志为.  中国电机工程学报. 2019(06)
[2]微网中分布式电源和多储能的协调控制策略[J]. 何小良,章雷其,谭海云,汪震,辛焕海.  电源学报. 2016(02)
[3]新能源对电力电子提出的新课题[J]. 徐德鸿,陈文杰,何国锋,施科研,李海津,严成.  电源学报. 2014(06)
[4]虚拟同步发电机及其在微电网中的应用[J]. 吕志鹏,盛万兴,钟庆昌,刘海涛,曾正,杨亮,刘岚.  中国电机工程学报. 2014(16)



本文编号：2923430