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基于序阻抗的虚拟同步发电机并网稳定性分析及虚拟阻抗设计
被引量：
11
1
作者
刘欣
郭志博
+1 位作者
贾焦心
王利桐
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第15期4130-4146,共17页
在分布式发电高渗透率的微电网中,虚拟同步发电机(VSG)因可提供必要的频率和电压支撑而被广泛关注,其并网稳定性研究已成为热点问题。该文首先在获得VSG输出序阻抗矩阵的基础上,通过建立单输入单输出(SISO)等效模型,并结合Nyquist准则对...
在分布式发电高渗透率的微电网中,虚拟同步发电机(VSG)因可提供必要的频率和电压支撑而被广泛关注,其并网稳定性研究已成为热点问题。该文首先在获得VSG输出序阻抗矩阵的基础上,通过建立单输入单输出(SISO)等效模型,并结合Nyquist准则对VSG进行并网稳定性分析;然后,针对正负序之间存在的频率耦合现象,基于所建SISO等效序阻抗模型,对比分析了考虑频率耦合效应前后的VSG输出阻抗特性,揭示了频率耦合效应对VSG并网稳定性的影响机理,以及造成VSG并入强电网失稳的根本原因;最后,在上述机理分析的基础上,提出一种用于提升系统稳定性的虚拟阻抗简化设计方法,该方法从提升系统的幅值裕度的角度出发,直接利用SISO等效输出阻抗与电网阻抗二者的交互关系实现虚拟阻抗的定量计算,简化了虚拟阻抗的设计过程。仿真结果验证了稳定性分析的正确性以及虚拟阻抗设计方法的有效性。
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关键词
虚拟同步发电机
SISO等效序阻抗模型
频率耦合效应
稳定性分析
虚拟阻抗设计
下载PDF
职称材料
考虑频率耦合的VSG虚拟阻抗优化设计
被引量：
6
2
作者
杜燕
朱轲
+3 位作者
杨向真
赵韩广
高春然
林子杰
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期5057-5067,共11页
虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的频率耦合现象会降低系统的稳定裕度,引发VSG的振荡失稳。为此,建立了VSG序阻抗模型,分析了频率耦合特性对VSG稳定性的影响机制。考虑到加入频率耦合特性后VSG序阻抗与电网阻抗会相...
虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的频率耦合现象会降低系统的稳定裕度,引发VSG的振荡失稳。为此,建立了VSG序阻抗模型,分析了频率耦合特性对VSG稳定性的影响机制。考虑到加入频率耦合特性后VSG序阻抗与电网阻抗会相互耦合,提出了一种虚拟阻抗的简化设计方案;重新分割了网–源子系统,将虚拟阻抗折算至电网侧,同时以并网稳定性和功率输出能力为约束给出了虚拟阻抗取值范围。StarSim半实物平台的实验结果验证了简化虚拟阻抗方案和参数设计方法的可行性和正确性,说明所提方法在不同电网阻抗下均能增强VSG的稳定裕度,并确保系统有足够的功率输出能力。
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关键词
虚拟同步发电机
频率耦合特性
虚拟阻抗简化设计
参数设计
序阻抗模型
稳定裕度
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职称材料
题名
基于序阻抗的虚拟同步发电机并网稳定性分析及虚拟阻抗设计
被引量：
11
1
作者
刘欣
郭志博
贾焦心
王利桐
机构
华北电力大学电力工程系
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第15期4130-4146,共17页
基金
国家自然科学基金资助项目(52207102)。
文摘
在分布式发电高渗透率的微电网中,虚拟同步发电机(VSG)因可提供必要的频率和电压支撑而被广泛关注,其并网稳定性研究已成为热点问题。该文首先在获得VSG输出序阻抗矩阵的基础上,通过建立单输入单输出(SISO)等效模型,并结合Nyquist准则对VSG进行并网稳定性分析;然后,针对正负序之间存在的频率耦合现象,基于所建SISO等效序阻抗模型,对比分析了考虑频率耦合效应前后的VSG输出阻抗特性,揭示了频率耦合效应对VSG并网稳定性的影响机理,以及造成VSG并入强电网失稳的根本原因;最后,在上述机理分析的基础上,提出一种用于提升系统稳定性的虚拟阻抗简化设计方法,该方法从提升系统的幅值裕度的角度出发,直接利用SISO等效输出阻抗与电网阻抗二者的交互关系实现虚拟阻抗的定量计算,简化了虚拟阻抗的设计过程。仿真结果验证了稳定性分析的正确性以及虚拟阻抗设计方法的有效性。
关键词
虚拟同步发电机
SISO等效序阻抗模型
频率耦合效应
稳定性分析
虚拟阻抗设计
Keywords
virtual
synchronous
generator(VSG)
SISO
equivalent
sequence
impedance
model
frequency
coupling
effect
stability
analysis
virtual
impedance
design
分类号
TM712 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
考虑频率耦合的VSG虚拟阻抗优化设计
被引量：
6
2
作者
杜燕
朱轲
杨向真
赵韩广
高春然
林子杰
机构
合肥工业大学电气与自动化工程学院
合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心
清华大学经济管理学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期5057-5067,共11页
基金
国家重点研发计划(2021YFB2601403)。
文摘
虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的频率耦合现象会降低系统的稳定裕度,引发VSG的振荡失稳。为此,建立了VSG序阻抗模型,分析了频率耦合特性对VSG稳定性的影响机制。考虑到加入频率耦合特性后VSG序阻抗与电网阻抗会相互耦合,提出了一种虚拟阻抗的简化设计方案;重新分割了网–源子系统,将虚拟阻抗折算至电网侧,同时以并网稳定性和功率输出能力为约束给出了虚拟阻抗取值范围。StarSim半实物平台的实验结果验证了简化虚拟阻抗方案和参数设计方法的可行性和正确性,说明所提方法在不同电网阻抗下均能增强VSG的稳定裕度,并确保系统有足够的功率输出能力。
关键词
虚拟同步发电机
频率耦合特性
虚拟阻抗简化设计
参数设计
序阻抗模型
稳定裕度
Keywords
virtual
synchronous
generator
frequency
coupling
effect
virtual
impedance
simplifies
design
parameter
design
sequence
impedance
model
stability
margin
分类号
TM341 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于序阻抗的虚拟同步发电机并网稳定性分析及虚拟阻抗设计
刘欣
郭志博
贾焦心
王利桐
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
11
下载PDF
职称材料
2
考虑频率耦合的VSG虚拟阻抗优化设计
杜燕
朱轲
杨向真
赵韩广
高春然
林子杰
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
下载PDF
职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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