规模化储能虚拟同步控制策略及其惯量分析

作     者：杨力 朱晓纲 李勇 陈晓嘉 黄博文 徐镇涛 YANG Li;ZHU Xiaogang;LI Yong;CHEN Xiaojia;HUANG Bowen;XU Zhentao

作者机构：湖南迪泰尔综合能源规划设计有限公司湖南长沙410001 湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 国网湖南综合能源服务有限公司湖南长沙410001 

出 版 物：《电力科学与技术学报》 (Journal of Electric Power Science And Technology)

年 卷 期：2024年第39卷第2期

页      面：190-197页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国网湖南综合能源服务有限公司科技项目(HZN21002) 

主　　题：规模化储能 虚拟同步机控制 惯量提升 频率稳定 

摘      要：高比例电力电子设备无法为系统提供足够惯量,给电力系统带来巨大的挑战。虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制的储能系统可以参与电网频率调整,提高频率稳定性。重点分析VSG控制参数对含规模化储能的多节点系统的稳定性和惯量支撑能力的影响,给出规模化储能在不同系统惯量水平下控制参数的配置依据。首先,介绍VSG控制的原理和实现方式,并建立系统的状态空间模型。其次,分析同步电机的惯量响应过程,推导频率扰动事件下VSG需要提供的能量及对应的虚拟惯性时间常数。然后,建立含VSG控制储能的3机9节点系统仿真模型,利用模态分析法分析控制参数对系统稳定性的影响。最后,通过仿真验证储能的惯性支撑能力以及储能参数配置原则的有效性。