柴储微电网虚拟惯量和阻尼系数可行域分析方法

采用虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术的储能系统能够有效提升高比例新能源接入的独立柴储微电网的惯量及频率稳定性。首先推导基于VSG的柴储微电网简化频率分析模型;在此基础上,提出一种储能VSG虚拟惯量与阻尼系数的可行域分析和设计方法。该方法计及VSG最大输出功率与能量约束,保证系统满足频率最低点等基本频率稳定指标约束,并有针对性地考虑阻尼比或VSG等效功率平滑时间等定制化动态性能需求。此外,针对柴储微电网在扰动初期出现的功率振荡现象,建立计及线路阻抗的稳定性机理分析模型,并提出基于虚拟阻抗的振荡抑制策略。最后,搭建了1台50kV·A柴油发电机和1台50kV·A虚拟同步机构成的仿真和实验平台,验证所提方法的有效性。

虚拟同步机控制逆变器与柴油发电机组并联运行控制策略

在多源微电网中,针对逆变器与柴油发电机组并联运行过程中因二者响应速度和输出特性不一致导致系统稳定性降低的问题,在虚拟同步机控制策略的基础上提出了一种虚拟柴油发电机的逆变器控制方法。考虑到柴油发电机的输出特性,通过在虚拟同步机的调速器和励磁器中加入柴油发电机原动机和励磁机的控制方程,设计出虚拟柴油发动机和虚拟励磁机控制器,使得逆变器可以更好地模拟柴油发电机的输出特性,提高了并联系统的稳定性。最后,利用Matlab/Simulink仿真工具验证了所提方法的有效性。

提高光储柴独立微网频率稳定性的虚拟同步发电机控制策略

针对由间歇性可再生能源、柴油发电机组(DGS)和蓄电池储能系统构成的独立微网,提出一种提高系统频率稳定性的虚拟同步发电机(VSG)控制策略。首先,建立DGS在同步旋转坐标系下的数学模型并分析其输出电压与频率的阶跃特性;其次,在理论分析VSG控制与微网频率稳定性关系的基础上,将同步发电机的转子运动方程、一次调频特性及无功调压特性引入储能变换器(ESC)的控制中,使ESC具有虚拟惯性与阻尼;然后,利用MATLAB/Simulink仿真软件对比针对ESC采用传统电流控制、下垂控制及VSG控制时负载阶跃条件下的系统频率响应特性;最后,建立一套包含2台VSG及1台DGS并联的独立微网实验平台,实验结果验证了所述控制策略的正确性与有效性。

光储柴独立微电网中的虚拟同步发电机控制策略

针对由可再生能源发电系统、常规柴油发电机组(DGS)和蓄电池储能系统组成的独立微网,提出一种适合微网在孤岛模式下稳定运行的虚拟同步发电机(VSG)控制策略。首先,建立DGS在同步旋转坐标系下的数学模型,并分析其输出电压和转速的阶跃响应特性;其次,在充分考虑DGS和VSG不同控制特性的基础上,提出一种适应独立微网分层协调控制的改进型VSG策略;然后,在基本VSG控制器中增加虚拟阻抗环节,灵活实现对微网谐波的抑制;最后,建立一套包含2台100 k V·A VSG及1台440 k W DGS并联的独立微网实验平台,实验结果验证了所述控制策略的正确性与有效性。

虚拟同步发电机在光储柴独立微电网中的控制研究

作为分布式发电的关键技术,虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)在微电网中的应用得到了广泛关注。介绍了光储柴独立微电网的结构及其组成,分析了柴油发电机组的控制模型。描述了储能用三相电压源型逆变器的拓扑,阐述了VSG的控制原理。结合控制方式,对独立微电网的频率响应特性进行了分析,并给出了相应的仿真结果。

微网逆变器虚拟柴油发电机组暂态功率均分控制方法

在多源微电网中,各电源暂态特性的一致对提高系统暂态稳定性具有重要效果。针对逆变器与柴油发电机组(diesel generator set,DGS)并联系统中逆变器响应速度过快导致暂态功率无法均分的问题,提出了一种模拟DGS的逆变器控制方法-虚拟柴油发电机组(virtualdieselgenerator set,VGDS)。考虑DGS中凸极同步发电机的特性,首先在abc三相静止坐标系下推导了凸极同步发电机的数学模型,然后将逆变器物理结构、控制模型分别对凸极同步发电机进行等效形成了虚拟凸极同步发电机的实现方法,进一步建立虚拟柴油发动机控制系统和虚拟励磁控制系统,从而使虚拟凸极同步发电机能够模拟DGS的调节方式使电压频率和幅值达到期望值,由此组成VDGS的实现方法。最后,利用Matlab/Simulink仿真工具验证了所提方法的有效性。

独立型微电网柴油发电机组并联逆变器控制方法研究

在独立型微电网中,针对交流母线上逆变器与柴油发电机组并联运行中因响应速度不一致而导致的系统冲击和功率震荡问题,提出一种虚拟柴油发电机组控制方法,使逆变器与柴油发电机组的响应速度和输出特性趋于一致,实现系统的稳定并联和运行。针对引入虚拟柴油机控制方法所带来的调节时间过长的问题,通过研究虚拟同步机控制和虚拟柴油发电机组控制中虚拟原动机和虚拟励磁机的结构特性,加入由PI控制器和缓冲器构成的转换预同步模块,建立虚拟同步机-虚拟柴油发电机组控制方法切换模式,使系统的稳定性和快速性得到有效统一。最后利用Matlab/Simulink仿真工具验证了该方法的有效性。

船用逆变器的虚拟柴油发电机组控制策略

针对船用逆变器与柴油发电机组并联运行时,加/减载过程中超调量过大、稳态调节时间过长、并/离网过程中需要切换控制模式的问题,提出了一种简化的虚拟柴油发电机组控制策略。建立了虚拟柴油发电机组控制策略的数学模型,分析了控制系统参数对系统稳定性的影响。基于MATLAB/Simulink进行了建模仿真,结果表明所提控制策略能显著减小加/减载过程中超调量,缩短调节时间,在并/离网过程中无须切换控制模式。

虚拟现实柴油发电机组教学研究

随着虚拟现实的发展,在教育等领域的应用越来越广,柴油发电机组教学采用虚拟现实技术可以解决传统教学中存在的问题,提高学生的学习积极性和技能水平,为发电机组行业培养应用型复合人才。

汽/柴油发电机组维修综合测试平台的设计与实现

介绍一套对汽/柴油发电机组动力输出部分和电力输出部分各项关键技术指标检测维修综合测试平台的设计与实现。平台在硬件设计上采用“P350型电能质量测量板”作为油机电力输出指标的核心分析处理模块;“WBL-4U6KW-220V/AC型负载箱”作为油机带载能力检测模块;“IPAM-3402型混合I/O数据采集模块”实现发动机转速、喷油嘴压力等油机动力部分的模拟量输入信号采集功能。软件设计上通过采用LabVIEW程序开发环境,在PC终端上实现虚拟测量仪表的数据实时处理和人工交互界面程序设计,完成对油机机组所测各项技术指标的实时、准确显示,并能按用户要求生成相应的Excel报表文档供打印和留存。