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测量虚拟同步发电机惯量与阻尼系数的新方法

发布日期:2021-03-29 浏览次数:112

测量虚拟同步发电机惯量与阻尼系数的新方法

  发电机出租电力电子技术变流器是新能源技术连接电力网的关键方法之首,随之新能源发电在电力网中占有率的不断提升,传统式并网逆变器欠缺惯性力和减振的难题与电力网惯性力支撑点、一次调频要求中间的分歧也日趋突显。在那样的背景图下,虚似同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)技术性在近些年遭受了学界与工业领域的普遍关心,其被觉得是处理这一难题的合理方式 。


  《虚似同步发电机技术性技术规范》是虚似同步发电机技术性行业的加强性规范,要求了VSG技术性的定义,确立VSG是根据仿真模拟同歩柴油发电机的机电工程暂态特点,使选用变流器的开关电源具备同歩柴油发电机的一次调频、多次变压、惯性力矩与减振没有响应等外特点的技术性。应用了VSG技术性的并网逆变器能够 具备与传统式同步发电机相近的运作特性,就能参加电力网的运作与调整,与传统式同歩开关电源相互维护保养电力网的平稳运作。


  现阶段,绝大多数与VSG技术性有关的参考文献紧紧围绕这类解决方法在逆变电源上的运用与提升。参考文献[7]明确提出了这种VSG操纵方式,以处理目前控制方法在电力网頻率起伏时没法融洽恒输出功率操纵与惯量、减振支撑点中间关联的难题。参考文献[8]对二种不一样的VSG控制方法在具体运用中的优点和缺点开展了小结与比照,并明确提出了输出功率深度1运用跟光储融洽提升控制方法。


  参考文献[9]对于微电网惯性力低、易受负载起伏导致頻率误差过大的难题,明确提出了应用场景VSG的再次调频方式 ,对頻率保持了无差操纵。参考文献[10]对方便能够一起相辅相成微助点的特点开展了科学研究,明确提出了这种能够 保持微助点灵便组网方案的VSG控制方法。参考文献[11]明确提出了这种考虑微助点荒岛/并网转换的VSG控制方法,一起明确提出了这种应用场景控制板情况追随的融入微助点并网运作特点的并行处理转换方式 。


  参考文献[12]明确提出这种应用场景虚似同步发电机运作的逆变电源串联控制措施,使不一样最大功率逆变电源串联运作时,输出功率分派和满载环流抑止考虑要求。参考文献[13]明确提出了这种应用场景同步发电机机电工程暂态实体模型的新式微电网逆变电源,其输出功率控制板和工作电压頻率控制板促使该逆变电源具备输出功率操纵和调频变压双向作用。


  将VSG技术性导入逆变电源控制方法,促使分布式电源也具备了与同步发电机类似的惯性力与减振,能够 像同步发电机相同在系统软件頻率转变时为系统软件出示惯性力支撑点,缓解一次调频没有响应前系统软件頻率的转变[14]。殊不知受控制系统中某些离散系统一部分及PI控制器的危害,逆变电源具体輸出的惯性力矩和减振将会与给出值有必须的误差,这将会危害到分布式电源的具体外特点,从而危害惯性力支撑点的实际效果。


  对于现阶段VSG科学研究关键集中化于关键技术,而忽视了对应用VSG技术性后逆变电源具体特点开展精确测量的状况,参考文献[15]明确提出了这种应用场景VSG二阶离散系统实体模型及其在工作部位处线性化的方式 ,对输出功率没有响应向量开展最小二乘拟合求出向量指数,从而对机器设备具体輸出的惯性力和减振开展识别。


  参考文献[16]明确提出了这种应用场景发电机组负荷电压阶跃试验的惯性力矩模拟仿真识别方式 ,并对甩负载试验精确测量惯性力矩的方式 开展了详细介绍。参考文献[18]科学研究了双馈型风电场等效虚似惯性力时间常数HeqWF的定量分析定性分析方式 ,获得了风电场等效虚似惯性力时间常数的计算方式。


  中国电科院于2016年带头制定了太阳能发电和风力发电VSG标准规范——《单元式太阳能发电虚似同步发电机技术标准和实验方式 》和《风力发电发电机组虚似同步发电机技术标准和实验方式 》,并对有功调频、无功变压、虚似惯性力操纵、减振操纵等得出有关要求。


  文中对于选用VSG技术性的逆变电源,明确提出了这种应用场景离散系统最小二乘曲线拟合的惯性力矩J与阻尼比D的测量法,并根据将二种试验方式 综合性的方法避开了同歩输出功率取值不精确针对主要参数精确测量的危害。运用模拟仿真与试验的結果对所提方式 开展了认证,证实了测量法的实效性,为VSG外特点精确测量出示了这种新的方式 。


  文中详细介绍了虚似同步发电机操纵的基本概念,并应用场景离散系统最小二乘曲线拟合的方式 ,对并网与离网运作下的VSG开展了模型剖析,获得了不一样运作负荷与减振情况下的数学分析模型和时域响应函数。定性研究了运用动态性没有响应指标值求出惯性力矩与阻尼比的方式 。明确提出了融合甩负载试验与并网载入试验的综合性测量法,并根据多个模拟仿真波型与测试数据认证了所提测量法的实效性。


  文中所明确提出的方式 针对没有响应波型因过滤与操纵造成的延迟时间难题,现阶段必须依据曲线拟合偏差较小值所相匹配的取样点对需要拟合统计数据的起止部位开展手动式调整。怎样在不危害波型特性的状况下防止任意起伏与噪音对拟合实际效果的危害及其清除统计数据延迟时间,仍尚需深化科学研究。


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