直流配网中飞轮储能的虚拟惯性控制策略
2021-04-23
电气传动 2021年8期
(山西大学电力与建筑学院,山西 太原 030000)
现代电力系统中电动汽车、大数据中心等直流负荷日益增长,分布式电源大规模接入,传统的交流配网由于其过多的逆变环节而造成的转换环节多、系统效率低等问题,已经无法满足现代电力系统的发展需求。直流配电网络不存在无功功率的损耗,更少的变流环节使得直流配网更容易消纳分布式电源,降低系统的控制难度、增加系统的供电可靠性[1-3]。
系统惯性的大小是交直流电网的显著区别之一[4]。传统的交流电力系统中,发电机与电网之间直接进行耦合,发电机较大的旋转动能为交流系统提供了惯性支撑,使其在扰动情况下电网更稳定。而直流配电系统为小惯性系统,直流侧等效电容值较小,此外,其消纳的分布式电源中,光伏发电系统惯性较低,风力发电系统受限于电力电子变换装置的隔离,需要辅以一定的控制策略[5]。较小的系统惯性造成直流系统在随机负荷及大扰动的情况下,容易引起直流电压突变造成减载运行。因此,利用直流配电网中电机的旋转动能及储能电池提高直流系统的惯性,是直流配电系统中需要解决的问题[6]。
目前,直流配电系统中,风力发电系统可通过MPPT曲线调整,提升系统等效惯性[7]。利用下垂控制策略对储能系统进行控制,也使得直流配电系统的等效惯性进一步提升[8-9]。针对下垂控制的不同优化策略可以充分发挥储能系统的惯性支撑能力[10]。
飞轮……
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