具有同步發(fā)電機特性的微型電網(wǎng)逆變電源的研究.pdf

1、考慮到新能源發(fā)電自身固有的隨機性與間歇性以及傳統(tǒng)微型電網(wǎng)逆變器缺乏慣性、輸出阻抗小等缺點，論文將同步發(fā)電機數(shù)學模型應用于微型電網(wǎng)逆變器控制器中，形成虛擬同步發(fā)電機(Virtual Synchronous Generator-VSG)。將釩流電池(Vanadium Redox Flow Battery-VRB)作為微型電網(wǎng)直流側(cè)儲能單元，采用VSG作為微型電網(wǎng)接口變換器，構(gòu)建基于VRB儲能的VSG，使微型電網(wǎng)具有同步發(fā)電機慣量大、輸出阻抗

2、大及勵磁調(diào)節(jié)等特性，便于電力系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和控制。本文的主要研究內(nèi)容有：
　　首先，在分析微型電網(wǎng)中儲能技術(shù)和逆變電源研究現(xiàn)狀及控制技術(shù)的基礎上，選擇性價比和可靠性較高的新型液流儲能電池VRB作為儲能裝置，通過對VRB動態(tài)數(shù)學模型的充放電分析，得到VRB的安全工作區(qū)域；詳細闡述了VSG的基本原理和實現(xiàn)方法，將同步發(fā)電機五階方程作為VSG的本體模型，有效模擬了同步發(fā)電機的功頻調(diào)節(jié)特性和勵磁調(diào)節(jié)特性。
　　其次，通過改進傳統(tǒng)VS

3、G的功頻調(diào)節(jié)單兀，使VSG具有自動追蹤電網(wǎng)相位的功能，有利于離/并網(wǎng)切換和多臺VSG并聯(lián)。利用小信號模型分析轉(zhuǎn)動慣量、阻尼等參數(shù)對微型電網(wǎng)并網(wǎng)時穩(wěn)定性和動態(tài)特性的影響，通過對轉(zhuǎn)動慣量和阻尼的合理設計，使VSG更貼近于同步發(fā)電機。通過對算法的改進以及參數(shù)的合理選擇，省去傳統(tǒng)的預同步并列單元，實現(xiàn)VSG離網(wǎng)到并網(wǎng)的平滑切換。
　　最后，進行基于VRB儲能的VSG仿真與分析。搭建試驗平臺對VSG離網(wǎng)運行控制策略驗證，據(jù)此驗證虛擬同步發(fā)電