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虚拟同步发电机的微电网延时补偿二次频率控制

跟着根据电力电子接口的分布式电源(Distributed Generation, DG)很多接入,电网的等效惯性逐步下降,严重危害体系的安稳运转。特别地,孤岛运转下的微电网频率安稳面对严峻应战[1-5]。为此,虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)操控受到了广泛重视。VSG经过模仿同步发电机机械方程和一次调频,可以使用储能体系供给虚拟惯量,进步体系的等效惯性,进而增强体系频率安稳[6-9]。

一般,微电网频率操控选用分层操控结构,其间一次调频根据有功功率-频率下垂操控,在完成功率主动分配的一起将发生稳态差错,因而需求使用二次频率操控消除该频率稳态差错[10,11]。针对VSG的二次调频,文献[12]选用平移下垂曲线的办法进行二次操控规划,可是会集操控器有必要感知悉数DG的输出功率;文献[13]对三种不同的二次调频办法进行了研讨,可以有用进步微电网的频率质量,但不能将频率康复至参考值。

为处理此问题,文献[14,15]使用PI操控器进行二次调频规划,完成了频率的差错盯梢,可是并未考虑通讯延时对呼应特性的影响。

根据PI操控器的二次调频经过必定的通讯网络,使用CAN总线、PROFIBUS总线等规约向各DG传输操控指令[16]。文献[17]标明,通讯网络延时将恶化二次调频的呼应特性,乃至引起体系不安稳,并使用H操控对PI操控的参数进行了规划,进步了体系对通讯延时的鲁棒性,但不能从根本上处理延时带来的影响。

文献[18]研讨了PI操控器参数对安稳延时边沿的影响,提出了一种操控参数调理办法,可是该办法需求依托GPS体系对时间校准,且需求提早离线获取参数表,可靠性及灵活性较差。文献[19]研讨了考虑通讯延时的微电网二次频率操控战略,但并未就通讯延时对体系安稳性的影响进行剖析阐明。

一起,上述研讨均疏忽了DG动态,这是因为传统下垂操控具有较快的呼应速度。可是当VSG接入微电网后,虚拟惯量大大下降了DG的呼应速度。因而研讨考虑通讯延时的含VSG的二次频率操控战略对微电网频率安稳操控具有重要的实际意义。

本文针对通讯延时问题研讨了VSG接入下的微电网二次频率操控。建立了包括二次频率操控、延时环节的体系小信号模型,研讨了虚拟惯量等操控参数对延时边沿的影响,进而规划了一种延时补偿操控战略,进步了二次频率操控对通讯延时的鲁棒性,有助于体系频率安稳。

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