合肥工业大学电气与自动化工程学院、阳光电源股份有限公司的研究人员石荣亮、张兴、徐海珍、胡超、余勇撰文,针对由可再生能源发电系统、常规柴油发电机组(DGS)和蓄电池储能系统组成的独立微网,提出一种适合微网在孤岛模式下稳定运行的虚拟同步发电机(VSG)控制策略。
首先,建立DGS在同步旋转坐标系下的数学模型,并分析其输出电压和转速的阶跃响应特性;其次,在充分考虑DGS和VSG不同控制特性的基础上,提出一种适应独立微网分层协调控制的改进型VSG策略;然后,在基本VSG控制器中增加虚拟阻抗环节,灵活实现对微网谐波的抑制;最后,建立一套包含2台100 kV·A VSG及1台440 kW DGS并联的独立微网实验平台,实验结果验证了所述控制策略的正确性与有效性。
微网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、交流变换器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。作为一种新型高效的能源利用形式,微网既能并网运行,也能孤岛运行。含多分布式电源(DistributedGeneration,DG)的独立微网能够有效提高系统的供电可靠性和电能质量并降低成本,是解决和改善高原、海岛等偏远地区分散电力需求的一种有效途径。
然而,由于独立微网失去了大电网的支撑,且大多数微源经电力电子接口接入微网,造成微网的惯性很弱,导致扰动发生后系统频率与电压快速变化,加上风电、光伏的随机性出力和负荷的不可预测性及多变性,使得微网独立运行时的频率与电压控制具有一定的挑战性。
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