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考虑多控制环路影响的VSG型构网储能dq阻抗建模及稳定性分析
被引量：
1
1
作者
陈建荣
赵波
赵炳洋
《储能科学与技术》
北大核心
2025年第1期222-239,共18页
新型电力系统同步机比例的减少对系统稳定运行带来挑战,构网储能系统因具有电压源外特性和良好的弱网稳定性受到广泛关注。但构网储能本质仍是多控制环路多控制参数的电力电子设备,因此构网储能自身稳定性问题需要考虑。目前针对多环路...
新型电力系统同步机比例的减少对系统稳定运行带来挑战,构网储能系统因具有电压源外特性和良好的弱网稳定性受到广泛关注。但构网储能本质仍是多控制环路多控制参数的电力电子设备,因此构网储能自身稳定性问题需要考虑。目前针对多环路控制的跟网储能稳定性研究较多,而构网型的稳定性研究较少。因此本工作考虑虚拟同步发电机(VSG)型构网储能主电路与功率环,从实际控制需求角度出发,进一步考虑电压环、电流环以及虚拟阻抗环,选择dq坐标系,建立多环路小信号模型与等效输出阻抗模型。接着分析了控制环路参数对不同频段阻抗特性的影响,并由阻抗法进行并网小信号稳定性分析。最后通过仿真验证。相关结果表明:VSG型构网储能在低频段(1~10 Hz)存在负阻尼特性,功率环会诱发低频负阻尼谐振频率增大,电压环则会诱发系统中频段(10~100 Hz)出现负阻尼特性,电流环则会诱发系统高频段(100~10000 Hz)出现负阻尼特性。弱电网工况下,功率环阻尼的减小与虚拟惯量的增大、电压环比例系数的减小与积分系数的增大均会引发低频振荡导致系统失稳,而电流环对系统稳定性影响小。在短路比(SCR)为2时,引入虚拟阻抗环,功率环控制参数稳定区域面积扩大约1.67倍,电压环控制参数稳定区域面积扩大约4.5倍。
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关键词
构网储能
多控制环路
dq阻抗建模
小信号稳定性
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职称材料
题名
考虑多控制环路影响的VSG型构网储能dq阻抗建模及稳定性分析
被引量：
1
1
作者
陈建荣
赵波
赵炳洋
机构
北京信息科技大学自动化学院
出处
《储能科学与技术》
北大核心
2025年第1期222-239,共18页
文摘
新型电力系统同步机比例的减少对系统稳定运行带来挑战,构网储能系统因具有电压源外特性和良好的弱网稳定性受到广泛关注。但构网储能本质仍是多控制环路多控制参数的电力电子设备,因此构网储能自身稳定性问题需要考虑。目前针对多环路控制的跟网储能稳定性研究较多,而构网型的稳定性研究较少。因此本工作考虑虚拟同步发电机(VSG)型构网储能主电路与功率环,从实际控制需求角度出发,进一步考虑电压环、电流环以及虚拟阻抗环,选择dq坐标系,建立多环路小信号模型与等效输出阻抗模型。接着分析了控制环路参数对不同频段阻抗特性的影响,并由阻抗法进行并网小信号稳定性分析。最后通过仿真验证。相关结果表明:VSG型构网储能在低频段(1~10 Hz)存在负阻尼特性,功率环会诱发低频负阻尼谐振频率增大,电压环则会诱发系统中频段(10~100 Hz)出现负阻尼特性,电流环则会诱发系统高频段(100~10000 Hz)出现负阻尼特性。弱电网工况下,功率环阻尼的减小与虚拟惯量的增大、电压环比例系数的减小与积分系数的增大均会引发低频振荡导致系统失稳,而电流环对系统稳定性影响小。在短路比(SCR)为2时,引入虚拟阻抗环,功率环控制参数稳定区域面积扩大约1.67倍,电压环控制参数稳定区域面积扩大约4.5倍。
关键词
构网储能
多控制环路
dq阻抗建模
小信号稳定性
Keywords
grid-forming energy storage
multiple control loops
dq-frame impedance modeling
small-signal stability
分类号
TM74 [电气工程—电力系统及自动化]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
考虑多控制环路影响的VSG型构网储能dq阻抗建模及稳定性分析
陈建荣
赵波
赵炳洋
《储能科学与技术》
北大核心
2025
1
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