柴储微电网虚拟惯量和阻尼系数可行域分析方法

作者：赵梓含，郭力，李霞林，邢建春，杨启亮，刘睿，王洪达，王成山

单位：1. 智能电网教育部重点实验室(天津大学)；2. 陆军工程大学国防工程学院；3. 海军勤务学院供应管理系

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.220392

摘要：采用虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator，VSG)技术的储能系统能够有效提升高比例新能源接入的独立柴储微电网的惯量及频率稳定性。本文首先推导了基于VSG的柴储微电网简化频率分析模型；在此基础上，提出了一种储能VSG虚拟惯量与阻尼系数的可行域分析和设计方法。该方法计及VSG最大输出功率与能量约束，保证系统满足频率最低点等基本频率稳定指标约束，并有针对性地考虑阻尼比或VSG等效功率平滑时间等定制化动态性能需求。此外，针对柴储微电网在扰动初期出现的功率振荡现象，本文建立了计及线路阻抗的稳定性机理分析模型，并提出了基于虚拟阻抗的振荡抑制策略。最后，搭建了1台50kVA柴油发电机和1台50kVA虚拟同步机构成的仿真和实验平台，验证了本文所提方法的有效性。