不對稱條件下的儲能虛擬同步發電機低電壓穿越控制技術

何安然, 侯 凱, 王小紅, 蔣應偉, 劉建平, 盧方舟

(1. 南瑞集團(國網電力科學研究院)有限公司, 江蘇省南京市 211106; 2. 智能電網保護和運行控制國家重點實驗室, 江蘇省南京市 211106)

0 引言

大力發展分布式發電,在改善電網運行經濟性、優化電力系統運行方式及構建環境友好型電力系統等方面均具有重要意義[1-2]。2015年7月,國家發改委、能源局頒布的《關于促進智能電網發展的指導意見》明確指出,“將推廣具有即插即用、友好并網特點的并網設備,滿足新能源、分布式電源廣泛接入要求”[3]。隨著分布式電源滲透率的增加,電網將逐步發展為以電力電子變換器為主導的低慣量、欠阻尼網絡,穩定性問題愈發嚴重。虛擬同步發電機(virtual synchronous generator,VSG)技術因其能使逆變器模擬同步發電機運行機制、有利于改善系統穩定性而成為研究熱點[4]。

為解決分布式能源就地消納和間歇波動問題,儲能技術得到了快速發展,伴以對分布式電站頻率支撐的要求,儲能VSG技術應運而生[5]。在分布式能源系統中,儲能VSG技術應用的基本思路是根據系統功率波動情況,利用VSG技術實時調節儲能單元的輸出功率,在平抑功率波動的同時還可為系統提供慣性支撐,以維持頻率與電壓穩定[6-9]。同時,為了真實模擬同步發電機的工作特性,實現分布式能源虛擬電站的建設目標,要求儲能VSG裝置必須具備高、低電壓故障穿越能力。

目前,低電壓穿越(LVRT)技術主要針對風電變流器、光伏逆變器等開展,并以常規正負分解、鎖相環技術實現。……