虚拟同步机暂态特性研究和优化

发布时间：2024-06-11 05:03

　　随着全球能源结构的变化,新能源发电比例逐年提高,但是,新能源发电渗透率较高的电力系统面临稳定性挑战。为了解决这一问题,虚拟同步机应运而生。虚拟同步机具有友好并网的特点,可实现分布式能源的自主运行,是满足新能源、分布式能源广泛接入要求的重要技术支撑,应用前景广阔。然而,虚拟同步机在继承传统同步机机电暂态特性的同时,也继承了其振荡特性,参数选取不当极易造成功率振荡。目前,虚拟同步机的暂态特性研究面临诸多问题。一方面,虚拟同步机具有复杂多参数特点,暂态过程的作用机理尚未规范量化,这在一定程度上阻碍了虚拟同步机的规模化推广。另一方面,作为电力电子变换器,虚拟同步机承受过载的能力有限,功率振荡使其不能安全、稳定、高效运行,易造成巨大经济损失。本文紧密围绕未来电网应用中虚拟同步机的关键暂态特性,从暂态特性建模分析出发,揭示量化规范的作用机理,建立理论基础。然后,针对虚拟同步机鲁棒性、惯性、阻尼三个维度,分别提出优化方法改善暂态特性,提高虚拟同步机的参数适应性、频率稳定性、控制灵活性。主要研究工作如下:(1)针对虚拟同步机暂态响应的量化描述问题,提出功率环时间常数的概念,建立面向暂态特性的虚拟同步机...

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图I-1虚拟同步机的基本构成

Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｂａｓｉｃ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｖｉｒｔｕａｌ?ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｍａｃｈｉｎｅ??言，虚拟同步机分为功率部分和虚拟同步机控制器如图功率部分仍然与传统的逆变器类似，与常规逆变器的主要区过控制算法模拟同步发电机的运行机制，虚拟同步机的控：有....

图I-z本文主要研究思路Fig.I-2Theresearchrouteofthisdisettaaon

１．４．２?主要工作??根据上述研究思路，论文的主要工作安排如下：??第２章，针对虚拟同步机暂态响应的量化描述问题，提出功率环时间常数的??概念，建立面向暂态特性的虚拟同步机参数体系，揭示暂态过程的作用机理。首先，??对比研究传统同步机、虚拟同步机同步电抗的功能和特点；其次，提出....

图2-1理想同步机结构pzel

关注稳态特性。假设转子励磁电流为直流恒定电流私电场以恒，则对于极对数为１的冋步机可得??ｄ６／ｄｔ＝ｃ〇ｙ?０＝ｃｏｔ＋６〇??角度取为仇，该角度出现的时刻一般可以取为零时刻，考虑公式（可以写为??＝?ＬＪａ?＋?Ｌａｂｈ?＋?ＬＪｃ?＋?４／１＇／?＝?（４?＋?）ｉａ?＋?Ｍ....

图２－３虚拟同步机的等效电路及其同步电抗Ｘ??Ｆｉｇ．?２－３?Ｔｈｅ?ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ＶＳＭ?ａｎｄ?ｉｔｓ?ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｒｅａｃｔａｎｃｅ?Ｘ??

Ｖ＾Ｅ－ｊＸｉ??上式与公式（２－５）相同，同步电抗也是虚拟同步机向外界进行能量传输的桥梁。??虚拟同步机与传统同步机具有相同的基准相等效电路，如图２－３所示。??ＪＸ?Ｉ???＾＿＿〇??＋??Ｉ?＋??？?Ｅ?＝?ＥＺＳ?Ｖ?＝?ＶＺＯ°???ｏ??图２－３虚拟同步机的等效电....

本文编号：3992449