刘 尧, 陈建福, 侯小超, 裴星宇, 李建标, 粟 梅

(1. 广东电网有限责任公司珠海供电局, 广东省珠海市 519000; 2. 中南大学信息科学与工程学院, 湖南省长沙市 410000)

0 引言

分布式发电具有环境友好、范围广、高灵活性等明显的优势,近年来越来越受到社会各界的广泛关注[1]。而微电网整合分布式发电的资源,通过电力电子变换器将发电侧和用户负荷连起来,作为整体可控的独立电网[2]。相对于传统的大电网而言,微电网具有一些固有特征:快速响应能力、缺乏惯性缓冲和较低的过载能力。所以,储能是保证微电网电力负荷供电质量的关键,特别是针对随机、高波动性的负荷,储能能起到平缓功率、提升电能质量和提高系统稳定性的作用[3-4]。

为了提高微电网系统的频率动态稳定性,利用储能的思路受到研究者的关注[5],本质上短期的储能供应为微电网提供了虚拟惯性[6-7],另一种思路是基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的控制技术[8-11]。文献[8]提出并网同步逆变器用于模仿发电机的行为。文献[9]提出一种新型的频率控制模式来调节直流电压,从而提供系统阻尼和惯性环节。文献[10]阐述了旋转式同步发电机和静止式同步发电机的固有区别,对比分析了两者的稳定性。文献[11]也在分布式电源(DG)逆变器中引入同步发电机的思想,并分析了存在中间直流扰动时的系统稳定性。尽管上述文献[8-11]建立了逆变器和同步发电机的等效关系,但是不能提高系统频率的动态稳定性。

另一方面,微电网传统下垂控制模拟电力系统发电机的行为,通过DG的频率和电压调整自身输出功率[12],然而该方法不能模拟同步发电机的暂态性能。……