虚拟同步机多机并列发电系统的功率分配方法研究

发布时间：2020-05-07 21:25

【摘要】：微电网为分布式电源大规模接入电网提供了新途径,但随着可再生能源发电的渗透率不断提高,造成系统的惯量也随之减少,给电网安全稳定运行带来了潜在威胁。虚拟同步发电机(VSG)通过控制微源逆变器使之具备同步发电机的惯性、阻尼、有功调频、无功调压等运行外特性,从而有效地提高电网频率和电压的稳定性。传统集中式发电具有容量大、惯性足、功率自然解耦等先天优势,而分布式发电容量一般较小,为扩大容量提高系统冗余,分布式电源往往以分散接入方式并入电网,各微源逆变器与并网点之间线路阻抗的差异,使得负荷功率在各微源逆变器之间无法按容量比例精确分配,造成功率环流甚至系统失稳。本文以虚拟同步机控制的微源逆变器为研究对象,考虑到低压配电网中阻性线路特性容易对传统下垂控制的功率解耦效果造成影响,研究了线路阻感特性对功率解耦效果以及功率分配的影响机理,提出了基于坐标变换的虚拟复阻抗功率分配方法,使逆变器等效线路参数与微源容量成反比,抑制了并联运行VSG间的功率环流,避免了传统虚拟阻抗法造成的PCC点电压跌落问题以及线路电阻漂移引起的系统稳定性问题。最后,搭建了虚拟同步机半实物仿真实验系统,完成了VSG单机特性实验、VSG双机并联功率分配实验,以及并离网切换实验,验证了VSG控制的优越性和所提功率分配方法的有效性。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM61

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本文编号：2653570