微电网作为新能源消纳的有效方式受到了广泛关注。相比于传统电力系统,由电力电子装置主导的微电网系统,在外界扰动时更容易引起电网频率偏差和频率变化率RoCoF(rate of change of frequency)过大。为此,首先提出了一种基于LPF的RoCoF...微电网作为新能源消纳的有效方式受到了广泛关注。相比于传统电力系统,由电力电子装置主导的微电网系统,在外界扰动时更容易引起电网频率偏差和频率变化率RoCoF(rate of change of frequency)过大。为此,首先提出了一种基于LPF的RoCoF下垂控制策略,通过耦合RoCoF和母线电容电压,使得在扰动产生时快速释放电容能量来补偿系统不平衡功率,从而提高频率响应的执行速度,能够有效改善RoCoF暂态过程的稳定性。其次,类比传统同步机在机电时间尺度下的动态分析理论,建立了风电系统在直流电压时间尺度DVT(DC-voltage timescale)下的动态模型,基于经典的电气转矩分析方法,揭示了所提模型控制环节对风电系统惯性的影响规律。然后,在同等电容裕量下对不同控制策略进行了对比,结果表明:电容能量释放的快慢,能够直接影响RoCoF的抑制效果,且随着下垂系数Kh的增加和LPF截止频率ωc的减少,网侧逆变器的有功响应速度相应增加。最后,通过实验验证了所提控制方法的有效性和分析结论的正确性。展开更多
随着以电力电子为接口方式的可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高,传统同步发电机被逐步替代,电力系统惯量不断降低,其频率支撑和振荡抑制能力不断下降。为了解决上述问题,提出了一种基于柔性直流输电系统(voltage source converter...随着以电力电子为接口方式的可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高,传统同步发电机被逐步替代,电力系统惯量不断降低,其频率支撑和振荡抑制能力不断下降。为了解决上述问题,提出了一种基于柔性直流输电系统(voltage source converter based high voltage DC,VSC-HVDC)的双边惯量和阻尼模拟控制(bilateral inertia and damping emulation control,BIDE)方案,可实现VSC-HVDC对其两端互联交流电网同时提供惯量响应和阻尼响应。首先,简要介绍了VSC-HVSC系统的建模、控制方案及其通信系统延时构成;其次,提出了基于VSC-HVDC系统的BIDE控制方案及其具体理论推导过程;然后,构建了VSC-HVDC系统的小信号模型并进行了稳定性分析;最后,在MATLAB/Simulink平台上搭建了背靠背VSC-HVDC互联的两节点电力系统模型,分别在负载投切和三相接地短路故障等工况下对所提BIDE方案进行验证和分析。结果表明,在所提BIDE控制方案之下,VSC-HVDC系统能同时向双边互联异步交流系统提供惯量和阻尼功率,可以有效提升系统频率稳定性和振荡抑制能力。展开更多
文摘微电网作为新能源消纳的有效方式受到了广泛关注。相比于传统电力系统,由电力电子装置主导的微电网系统,在外界扰动时更容易引起电网频率偏差和频率变化率RoCoF(rate of change of frequency)过大。为此,首先提出了一种基于LPF的RoCoF下垂控制策略,通过耦合RoCoF和母线电容电压,使得在扰动产生时快速释放电容能量来补偿系统不平衡功率,从而提高频率响应的执行速度,能够有效改善RoCoF暂态过程的稳定性。其次,类比传统同步机在机电时间尺度下的动态分析理论,建立了风电系统在直流电压时间尺度DVT(DC-voltage timescale)下的动态模型,基于经典的电气转矩分析方法,揭示了所提模型控制环节对风电系统惯性的影响规律。然后,在同等电容裕量下对不同控制策略进行了对比,结果表明:电容能量释放的快慢,能够直接影响RoCoF的抑制效果,且随着下垂系数Kh的增加和LPF截止频率ωc的减少,网侧逆变器的有功响应速度相应增加。最后,通过实验验证了所提控制方法的有效性和分析结论的正确性。
文摘随着以电力电子为接口方式的可再生能源在电力系统中的渗透率不断提高,传统同步发电机被逐步替代,电力系统惯量不断降低,其频率支撑和振荡抑制能力不断下降。为了解决上述问题,提出了一种基于柔性直流输电系统(voltage source converter based high voltage DC,VSC-HVDC)的双边惯量和阻尼模拟控制(bilateral inertia and damping emulation control,BIDE)方案,可实现VSC-HVDC对其两端互联交流电网同时提供惯量响应和阻尼响应。首先,简要介绍了VSC-HVSC系统的建模、控制方案及其通信系统延时构成;其次,提出了基于VSC-HVDC系统的BIDE控制方案及其具体理论推导过程;然后,构建了VSC-HVDC系统的小信号模型并进行了稳定性分析;最后,在MATLAB/Simulink平台上搭建了背靠背VSC-HVDC互联的两节点电力系统模型,分别在负载投切和三相接地短路故障等工况下对所提BIDE方案进行验证和分析。结果表明,在所提BIDE控制方案之下,VSC-HVDC系统能同时向双边互联异步交流系统提供惯量和阻尼功率,可以有效提升系统频率稳定性和振荡抑制能力。
