基于虚拟轴耦合的虚拟同步发电机混合储能惯量-阻尼协调控制策略

TM712; 将虚拟同步运行的混合储能装置与同步发电机通过虚拟轴耦合,可实现暂态能量的高效传递,提高可再生能源发电系统的暂态稳定性.建立了混合储能装置静态能量与同步发电机动能之间的转换关系.对混合储能装置中的虚拟惯量进行分析,以获得同步运行能力.为了从同步发电机中传递更多的暂态能量,在混合储能装置中引入新的虚拟轴,并分析混合储能装置与虚拟轴耦合对系统暂态稳定性的影响.利用哈密顿能量函数,推导混合储能装置暂态能量高效传递的必要条件,进而提出了混合储能装置虚拟轴的控制策略,以协调虚拟惯量和功率振荡抑制功能.算例仿真结果表明,所提控制策略能明显改善系统频率和功角的暂态稳定性....

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Published in电力自动化设备 Vol. 43; no. 9; pp. 103 - 111
Main Authors 刘华志, 覃露, 张祥宇, 李永刚
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 国网天津市电力公司电力科学研究院,天津 300220%国网天津市电力公司城西供电分公司,天津 300110%华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室,河北 保定 071003 01.09.2023
Subjects
混合储能装置
暂态能量
虚拟轴控制
coordinated control
virtual synchronous generator
hybrid energy storage device
虚拟惯量
transient energy
协调控制
虚拟同步发电机
virtual shaft control
virtual inertia
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ISSN1006-6047
DOI10.16081/j.epae.202302021

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Summary:TM712; 将虚拟同步运行的混合储能装置与同步发电机通过虚拟轴耦合,可实现暂态能量的高效传递,提高可再生能源发电系统的暂态稳定性.建立了混合储能装置静态能量与同步发电机动能之间的转换关系.对混合储能装置中的虚拟惯量进行分析,以获得同步运行能力.为了从同步发电机中传递更多的暂态能量,在混合储能装置中引入新的虚拟轴,并分析混合储能装置与虚拟轴耦合对系统暂态稳定性的影响.利用哈密顿能量函数,推导混合储能装置暂态能量高效传递的必要条件,进而提出了混合储能装置虚拟轴的控制策略,以协调虚拟惯量和功率振荡抑制功能.算例仿真结果表明,所提控制策略能明显改善系统频率和功角的暂态稳定性.
ISSN:1006-6047
DOI:10.16081/j.epae.202302021