在國內(nèi)電力系統(tǒng)的新增裝機(jī)容量中,新能源發(fā)電占據(jù)了主要成分,其并網(wǎng)滲透率快速上升,對(duì)電力系統(tǒng)的控制、調(diào)度和穩(wěn)定性的影響也越來越大。與傳統(tǒng)的大型同步發(fā)電機(jī)組相比,目前的新能源并網(wǎng)方式降低了電力系統(tǒng)的慣性和阻尼,導(dǎo)致系統(tǒng)頻率和電壓的抗擾性下降,特別是當(dāng)電網(wǎng)中接入的新能源并網(wǎng)規(guī)模較大時(shí),這一問題將更加突出。因此,有必要探討新能源并網(wǎng)新的方式,使新能源發(fā)電能夠有機(jī)地融入電力系統(tǒng)。
當(dāng)電力系統(tǒng)處于機(jī)電暫態(tài)過渡過程時(shí),同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械慣性提供暫態(tài)能量,抑制電網(wǎng)頻率的變化,為調(diào)節(jié)爭(zhēng)取響應(yīng)時(shí)間,對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用。仿照其作用原理,相關(guān)專家和學(xué)者提出了新能源并網(wǎng)的虛擬同步發(fā)電機(jī)(virtual synchronous generator,VSG)控制思想,近年來在學(xué)界和業(yè)界受到廣泛關(guān)注。VSG技術(shù)基于新能源應(yīng)用中的電力電子變換器,通過控制算法模擬同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)下垂特性和暫態(tài)慣性與阻尼,使其具有與同步發(fā)電機(jī)類似的穩(wěn)態(tài)和機(jī)電動(dòng)態(tài)特性,以提高電網(wǎng)頻率和電壓的抗擾能力。國內(nèi)外諸多專家學(xué)者在VSG技術(shù)的電網(wǎng)適應(yīng)性、控制穩(wěn)定性及其系統(tǒng)應(yīng)用等方面都取得了豐碩的研究成果,尤其2016年開始國家電網(wǎng)公司在張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范電站開展了VSG技術(shù)和核心裝備在消納高滲透率新能源的電力系統(tǒng)中的示范應(yīng)用,組織編制了技術(shù)導(dǎo)則和檢驗(yàn)方法等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)了該技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。……