【熱點(diǎn)專題論文】重慶大學(xué)李斌等:基于改進(jìn)虛擬同步發(fā)電機(jī)算法的微網(wǎng)逆變器二次調(diào)頻方案
研究背景
傳統(tǒng)的虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻功能,為微網(wǎng)提供頻率支撐。然而一次調(diào)頻屬于有
差調(diào)節(jié),在孤島模式下無法保證微網(wǎng)頻率的恒定,這時(shí)就需要微網(wǎng)有二次調(diào)頻的功能,以保證
微網(wǎng)內(nèi)部頻率敏感負(fù)荷的穩(wěn)定運(yùn)行。
解決的問題
通過改進(jìn)虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制結(jié)構(gòu),可使逆變器根據(jù)工作模式在一次調(diào)頻和二次調(diào)頻之間切
換。二次調(diào)頻適用于孤島模式的微電網(wǎng),采用基于本地信息的分散式控制方案,無須通信即可
實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)頻率的無差控制。該方案可使多臺逆變器參與調(diào)頻并按容量均分缺額功率,有利于總
調(diào)頻容量以及微電網(wǎng)容量的擴(kuò)展。
重點(diǎn)內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
提出基于改進(jìn)VSG算法的二次調(diào)頻控制策略,在阻尼環(huán)節(jié)中引入積分器,與阻尼轉(zhuǎn)矩組合成PI
控制器,完成對頻率擾動分量的衰減控制,使VSG在孤島模式下可自動跟蹤負(fù)荷波動并改變自
身的出力,為微網(wǎng)提供頻率支撐。同時(shí),通過改變控制參數(shù),還可實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)內(nèi)多逆變器同時(shí)參
與調(diào)頻的目的,有利于總調(diào)頻容量以及微電網(wǎng)容量的擴(kuò)展。此外,在離并網(wǎng)切換過程中,二次
調(diào)頻控制策略還可輔助完成微網(wǎng)對電網(wǎng)頻率的跟蹤。
結(jié)論
等效。本文所提改進(jìn)VSG算法的二次調(diào)頻控制方案,可以使逆變器模擬電力系統(tǒng)二次調(diào)頻的過
程,在孤島模式下實(shí)時(shí)響應(yīng)負(fù)荷變化,改變自身出力,維持微網(wǎng)的頻率恒定;該方案還可應(yīng)用
于多臺逆變器互聯(lián),可使微網(wǎng)內(nèi)多臺逆變器同時(shí)參與二次調(diào)頻,有利于總調(diào)頻容量以及微電網(wǎng)
容量的擴(kuò)展;同時(shí),所提二次調(diào)頻方案可輔助完成預(yù)同步過程的頻率追蹤環(huán)節(jié),保證預(yù)同步的
順利進(jìn)行。
后續(xù)研究
考慮到微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷波動多為小型隨機(jī)負(fù)荷,本文并沒有針對參與二次調(diào)頻的逆變器的功率限幅
展開討論。較大的負(fù)荷波動仍需微網(wǎng)的調(diào)度中心實(shí)時(shí)監(jiān)測并對參與二次調(diào)頻的逆變器數(shù)量進(jìn)行
調(diào)整。同時(shí),同步發(fā)電機(jī)的二次控制還包括對端電壓的控制,下一步將針對VSG的二次電壓控
制展開研究。
團(tuán)隊(duì)介紹
重慶大學(xué)光伏發(fā)電與微電網(wǎng)運(yùn)行課題組隸屬于輸配電裝備及系統(tǒng)與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。課題組長期從事電力電子與電力傳動和新能源發(fā)電領(lǐng)域的科研工作。在大型光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、有源電力濾波器、變換器控制等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),并取得了較高水平的研究成果。先后主持或參與了包括國家高科技發(fā)展計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金在內(nèi)的30余項(xiàng)相關(guān)課題的研究工作。課題組目前有教授1人,高級工程師1人,講師1人,博士8人,碩士8人。
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