VSG策略下計及逆變器飽和的風(fēng)電系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析方法研究.pdf

1、隨著微電網(wǎng)的快速發(fā)展，風(fēng)電作為一種最有效、最經(jīng)濟實現(xiàn)綠色環(huán)保的方式得到了國內(nèi)外重視。在系統(tǒng)總?cè)萘恳欢ǖ那闆r下，風(fēng)電滲透率的不斷提高使得傳統(tǒng)同步發(fā)電機占有比例減小，導(dǎo)致系統(tǒng)總的轉(zhuǎn)動慣量和旋轉(zhuǎn)備用容量的減小，從而降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了解決此問題，專家提出了采用虛擬同步發(fā)電機(VSG)控制策略使分布式逆變電源模擬傳統(tǒng)同步發(fā)電機特性的方法。但是在系統(tǒng)大擾動情況下，采用VSG策略的逆變器與傳統(tǒng)同步發(fā)電機相似也會出現(xiàn)失穩(wěn)問題。因此，本文對VSG策

2、略下計及逆變器電流飽和特性的風(fēng)電系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性進行研究。
　　首先，論文對逆變器數(shù)學(xué)模型和VSG控制策略原理進行了研究。建立了逆變器電流飽和數(shù)學(xué)模型。針對逆變器電流飽和特性，分析了VSG策略下的逆變器虛擬功角暫態(tài)特性。同時建立了基于VSG策略的風(fēng)電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，并分析得到了采用VSG策略的逆變器與同步發(fā)電機之間存在的物理等效。
　　然后，論文利用傳統(tǒng)暫態(tài)能量函數(shù)方法對VSG策略下計及逆變器飽和特性的風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定性

3、進行研究。仿真分析了考慮逆變器飽和環(huán)節(jié)的暫態(tài)能量函數(shù)分析方法的局限性。針對此局限性，從逆變器電流飽和模型入手，提出了采用反正切函數(shù)近似的改進方法，使得傳統(tǒng)的暫態(tài)能量函數(shù)方法能夠正確分析VSG策略下計及逆變器飽和特性的風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定性，并通過單機無窮大系統(tǒng)和三機系統(tǒng)對其進行驗證。
　　最后，論文引入了基于SMR技術(shù)的改進暫態(tài)能量函數(shù)方法對傳統(tǒng)暫態(tài)能量函數(shù)分析方法存在的保守性進行改善。研究了SMR技術(shù)原理，并構(gòu)建了計及逆變器電流飽和的S