基于虚拟同步发电机双模式切换的柴储微电网无差调频控制策略

摘要
图/表
参考文献
相关文章 (15)

全文: PDF (1174 KB) HTML (1 KB)
输出: BibTeX | EndNote (RIS)

摘要近年来,微电网中的新能源渗透率逐渐增高,但部分系统仍保留了柴油发电机来保障供电。在同时含有储能逆变器和柴油发电机的孤岛交流微电网中,两者在控制策略和响应特性上的不同使系统的频率、功率在负荷波动和电源投切后易出现过大振荡乃至越限的现象。本文以地下防护工程为应用场景,针对应急供电工况下的柴储孤岛微电网进行研究,设计储能逆变器的外环控制策略,并用PSCAD软件进行仿真,实现在多种供电模式下系统的无差调频及功率稳定,并使柴储联合供电时两者的有功功率按目标比例分配。

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入我的书架
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	魏译帆
	邢建春

关键词 ：孤岛微电网, 储能, 柴油发电机, 无差调频

Abstract：In recent years, the penetration rate of new energy sources in microgrids has gradually increased, while some systems still retain diesel generators to guarantee power supply. In an isolated AC microgrid containing both energy storage inverters and diesel generators, the differences in control strategies and response characteristics of the two make the system frequency and power prone to excessive oscillations and even overruns after load fluctuations and power throwing. Taking the underground protection project as the application scenario, this paper studies the diesel storage isolated microgrid under the condition of emergency power supply. An outer-loop control strategy for the energy storage inverter is designed and simulated on the PSCAD software to realize the zero-error frequency regulation and power stabilization of the system under various power supply modes and to distribute the active power between the two in a target proportion when the diesel storage is jointly supplied.

Key words： isolated microgrid energy storage diesel generators zero-error frequency modulation

收稿日期: 2022-05-31

作者简介: 魏译帆（1998—）,男,江苏镇江人,硕士研究生,研究方向为新能源技术与应用。

引用本文:

魏译帆, 邢建春. 基于虚拟同步发电机双模式切换的柴储微电网无差调频控制策略[J]. 电气技术, 2022, 23(11): 13-20. WEI Yifan, XING Jianchun. Zero-error frequency modulation strategy for diesel storage microgrid based on virtual synchronous generator dual-mode switching. Electrical Engineering, 2022, 23(11): 13-20.

链接本文:

https://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2022/V23/I11/13

[1] 徐韶峰. 拥抱碳中和, 助力构建电网低碳可持续未来[J]. 电气技术, 2020, 21(12): 7-8.
[2] 张运, 姜望, 张超, 等. 基于储能荷电状态的主从控制微电网离网协调控制策略[J]. 电力系统保护与控制, 2022, 50(4): 180-187.
[3] 李晓鹏, 蔡文斌, 吕海霞. 计及不确定性的高比例清洁能源在微电网中的消纳[J]. 电气传动, 2022, 52(3): 45-50.
[4] 刘斌, 冯宜伟. 智能微网能源管理及其控制策略研究综述[J]. 智能电网, 2021, 11(3): 259-271.
[5] 姜云鹏, 任洲洋, 李秋燕, 等. 考虑多灵活性资源协调调度的配电网新能源消纳策略[J]. 电工技术学报, 2022, 37(7): 1820-1835.
[6] ALIPOOR J, MIURA Y, ISE T.Stability assessment and optimization methods for microgrid with multiple VSG units[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2018, 9(2): 1462-1471.
[7] 戚陈陈, 陈鹏伟, 陈新, 等. 分散式风电高渗透率接入直流受端电网频率特性建模与分析[J]. 电网技术, 2022, 46(6): 2161-2170.
[8] 伍兴煌, 魏强. 使用虚拟阻抗的虚拟同步机转子角下垂控制[J]. 电气技术, 2020, 21(3): 31-36, 58.
[9] DAI Yuchen, ZHANG Liyan, CHEN Qihong, et al.Multi-VSG-based frequency regulation for uninter- ruptible power AC micro-grid with distributed electric vehicles[J]. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, 2022, 137: 107785.
[10] 颜湘武, 张伟超, 崔森, 等. 基于虚拟同步机的电压源逆变器频率响应时域特性和自适应参数设计[J].电工技术学报, 2021, 36(增刊1): 241-254.
[11] CHENG Huijie, SHUAI Zhikang, SHEN Chao, et al.Transient angle stability of paralleled synchronous and virtual synchronous generators in islanded micro- grids[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2020, 35(8): 8751-8765.
[12] POOLLA B K, GROB D, DORFLER F.Placement and implementation of grid-forming and grid-following virtual inertia and fast frequency response[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2019, 34(4): 3035-3046.
[13] 黄家豪, 王金全, 徐晔, 等. 一种下垂控制逆变器与柴油发电机并联运行控制策略[J]. 信息技术与网络安全, 2018, 37(4): 100-105.
[14] 石荣亮, 张兴, 徐海珍, 等. 光储柴独立微电网中的虚拟同步发电机控制策略[J]. 电工技术学报, 2017, 32(23): 127-139.
[15] 张雪妍, 马伟明, 付立军, 等. 基于模式切换的逆变器与发电机并联控制策略[J]. 电工技术学报, 2017, 32(18): 220-229.
[16] 罗怡婷, 邢建春, 杨启亮, 等. 基于虚拟同步发电机的防护工程柴储微电网并联运行控制[J]. 防护工程, 2021, 43(5): 60-67.
[17] 宋文涛. 虚拟同步发电机和同步发电机并联微网控制研究[D]. 镇江: 江苏大学, 2020.
[18] 石荣亮, 张烈平, 于雁南, 等. 基于改进嵌入式SOGI-FLL的储能变换器虚拟惯量控制策略[J]. 电力自动化设备, 2021, 41(2): 118-123.
[19] 李彦哲, 郭小嘉, 董海鹰, 等. 风/光/储微电网混合储能系统容量优化配置[J]. 电力系统及其自动化学报, 2020, 32(6): 123-128.
[20] 李艺丰. 含VSG和柴油发电机的孤岛微电网协调控制策略研究[D]. 长沙: 湖南大学, 2020.
[21] 赵斌. 含柴油发电机的分布式独立交流微电网研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2021.
[22] QIN Benshuang, XU Yonghai, YUAN Chang, et al.A unified method of frequency oscillation characteristic analysis for multi-VSG grid-connected system[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2022, 37(1): 279-289.
[23] 李季, 楚冰清, 余健明. 基于VSG的微电网二次调频控制策略[J]. 信息技术, 2019, 43(11): 62-66.
[24] 洪灏灏, 顾伟, 潘静, 等. 具有延时开关特性的多VSG微电网频率恢复控制策略[J]. 供用电, 2019, 36(4): 18-23.
[25] 孙亮, 杨晓飞, 孙立国, 等. 基于改进虚拟同步发电机的多逆变器频率无差控制策略[J]. 电力系统保护与控制, 2021, 49(11): 18-27.