Suzhou Electric Appliance Research Institute
期刊號(hào)： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

Article retrieval

文章檢索

首頁 >> 文章檢索 >> 往年索引

VSG全系統(tǒng)狀態(tài)空間建模及穩(wěn)定性分析

來源：電工電氣發(fā)布時(shí)間：2022-04-20 14:20 瀏覽次數(shù)：493

VSG全系統(tǒng)狀態(tài)空間建模及穩(wěn)定性分析

侯長茂1，蘭征1，鄒斌1，黃浪塵1，謝偉杰2
(1 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南 株洲 412007；
　　2 湖南大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南 長沙 410082)
 
    摘 要：虛擬同步發(fā)電機(jī) (VSG) 控制技術(shù)中如控制延時(shí)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及阻尼系數(shù)等重要參數(shù)嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為分析系統(tǒng)中部分重要參數(shù)對(duì)逆變器全局穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響，研究了一種基于狀態(tài)空間建模和靈敏度分析的逆變器穩(wěn)定性分析方法，并借助特征值和靈敏度分析，評(píng)估系統(tǒng)中控制延時(shí)、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和阻尼系數(shù)等重要參數(shù)對(duì)系統(tǒng)全局穩(wěn)定性的影響。通過仿真驗(yàn)證了理論分析的正確性，所推導(dǎo)的狀態(tài)空間建模及靈敏度分析方法可以作為系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)的理論參考依據(jù)。
    關(guān)鍵詞： 虛擬同步發(fā)電機(jī)；全系統(tǒng)狀態(tài)空間模型；穩(wěn)定性分析；靈敏度分析
    中圖分類號(hào)：TM341     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-3175(2022)04-0001-06
 
VSG Whole System State Space Modeling and Stability Analysis
 
HOU Chang-mao1, LAN Zheng1, ZOU Bin1, HUANG Lang-chen1, XIE Wei-jie2
（1 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, China;
2 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China）
 
    Abstract: In the virtual synchronous generator (VSG) control technology, some significant parameters could impact the system stability,such as control delay, a moment of inertia, and damping coefficient. This paper proposed an inverter stability analysis method based on statespace modeling and sensitivity analysis to analyze the influence of some key parameters on the global stability of the inverter. It evaluated the influence of parameters, such as control delay, the moment of inertia, and damping coefficient, on the global stability of the system by employing the analysis of characteristic value and sensitivity. The simulation experiment verifies the correctness of the theoretical analysis.The proposed derived state-space modeling and sensitivity analysis method could be a system parameter design reference.
    Key words: virtual synchronous generator; full system state space model; stability analysis; sensitivity analysis
 
參考文獻(xiàn)
[1] 李暉，劉棟，姚丹陽. 面向碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的我國電力系統(tǒng)發(fā)展研判[J] . 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2021，41(18) ：6245-6258.
[2] 卓振宇，張寧，謝小榮，李浩志，康重慶. 高比例可再生能源電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展挑戰(zhàn)[J] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2021，45(9) ：171-191.
[3] 呂志鵬，盛萬興，劉海濤，孫麗敬，吳鳴，李蕊. 虛擬同步機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)[J] . 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2017，37(2) ：349-359.
[4] 郭勇，丁勇，石祥建，張福東. 基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的微網(wǎng)控制策略研究[J] . 電力電子技術(shù)，2019，53(11) ：99-102.
[5] 鄭天文， 陳來軍， 陳天一， 梅生偉. 虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)及展望[J] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，39(21) ：165-175.
[6] BEVRANI H, ISE T, MIURA Y.Virtual synchronous generators：A survey and new perspectives[J].International Journal of Electrical Power and Energy Systems，2014，54 ： 244-254.
[7] ZHONG Q C, NGUYEN P L, MA Z Y, et al.Selfsynchronized synchronverters：Inverters without a dedicated synchronization unit[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2014，29(2) ：617-630.
[8] 陶亮，程軍照，王文璽，等. 虛擬同步發(fā)電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法[J] . 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2018，46(12) ：128-135.
[9] 溫春雪，陳丹，胡長斌，樸政國，周京華. 微網(wǎng)逆變器的 VSG 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和阻尼系數(shù)自適應(yīng)控制[J] .電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2018，42(17) ：120-126.
[10] 楊伊茜，陳杰，萬雨朦，章新穎，王開春. 電網(wǎng)電壓前饋控制 VSG 的阻抗建模與并網(wǎng)穩(wěn)定性分析[J].電力工程技術(shù)，2021，40(6) ：52-61.
[11] 溫春雪，黃耀智，胡長斌，樸政國，周京華，李建林. 虛擬同步發(fā)電機(jī)接口變換器并聯(lián)運(yùn)行虛擬阻抗自適應(yīng)控制[J] . 電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2020，35( S2) ：494-502.
[12] 涂春鳴，謝偉杰，肖凡，蘭征，周達(dá). 控制延時(shí)對(duì)虛擬同步機(jī)全局穩(wěn)定性的影響分析[J] . 電網(wǎng)技術(shù)，2020，44(8) ：3021-3028.
[13] 涂春鳴，謝偉杰，肖凡，蘭征. 多虛擬同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)控制參數(shù)對(duì)穩(wěn)定性的影響分析[J] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2020，44(15) ：77-86.
[14] 陳錦洲，陳磊，陳亦平，閔勇. 基于 Pade 近似的電力系統(tǒng)頻率振蕩模式延時(shí)軌跡分析[J] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2019，43(14) ：120-125.
[15] 聶永輝，張鵬宇，馬彥超，張藝川，方彬，呂大朋. 基于 Pade 近似的廣域電力系統(tǒng)關(guān)鍵模態(tài)時(shí)滯軌跡分析[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2018，42(12) ：87-92.