尹 山， 董建园

(西安建筑科技大学机电工程学院，陕西西安710055)

在新能源大规模并网的当下，传统调频方式已不能满足未来智能电网的调频需求，而电池储能技术以其优秀的功率响应能力使其成为现阶段电网调频辅助手段的研究热点。在储能电池参与电网调频研究中，当将其大规模接入电网时，由于并网逆变器缺少像同步发电机应对电网扰动的那种很强的鲁棒性而不能实现调频调压[1]，所以有学者提出了虚拟同步发电机(virtual synchronous generator，VSG)技术。虚拟同步发电机(VSG)技术是在同步发电机外特性基础上进行模拟的，因此其不仅具备同步发电机所具有的阻尼能力，也具备惯性，在这种条件下，可有效改善并网点的电压强度[2]。由于VSG 的上述优点，尤其是在模拟同步发电机参与电网调频方面的突出表现，本文考虑到面向电网调频的需求，选择VSG 控制策略作为储能变流器(power conversion system，PCS)的有功频率上层控制；又因为模型预测控制(model predictive control，MPC)算法具有可在线优化能减少对模型精度依赖方面的独特优势，以及具有自适应性和稳定性等特性，故而在电力电子领域得到了广泛的应用，尤其是在储能并网逆变器控制策略中。因此本文同时考虑到PCS 需要适应电网中不同的工况，特别是功率响应的范围由W～kW～MW的变化，需要在较短时间内对频率的变化做出快速响应，因此考虑采用MPC 作为下层的控制策略，代替传统的电压电流双闭环PI 控制。

1 双向储能换流器的基本工作原理及其数学模……

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