【技术实现步骤摘要】
虚拟同步发电机多周期暂态稳定性分析方法及系统
本专利技术涉及电力电子领域，具体为虚拟同步发电机多周期暂态稳定性分析方法及系统。
技术介绍
随着光伏发电和风力发电等可再生能源的普及，基于电力电子器件的分布式电源在电力系统中的渗透率逐渐增大。以新能源为主体的分布式发电单元的增多降低了电力系统的惯性，不能为电力系统提供阻尼，引起频率和功率的波动。近年来学者提出了一种虚拟同步发电机(virtualsynchronousgenerator,VSG)的控制策略，通过模拟传统同步发电机的机械特性和电磁特性，使分布式发电单元具备惯性和阻尼特性，并向电网提供调频调压作用，抑制输出频率和有功功率的振荡。与传统同步发电机类似，虚拟同步发电机在大扰动下如电网电压跌落时也存在暂态失稳问题。目前，对于VSG接无穷大母线的暂态稳定机理还没有得到全面的阐述。而且现有的方法分析的功角范围均在[0,π]内，这是遵循了分析传统同步发电机的方法。但现有方法忽略了这样一个事实：传统同步发电机只允许单向潮流，而逆变器允许双向功率潮流。这一特性使得逆变器能够在大...
【技术保护点】
1.一种虚拟同步发电机多周期暂态稳定性分析方法，其特征在于，根据虚拟调速器、虚拟转子和有功功率传输方程建立二阶数学模型，并建立第一个功角周期的函数，并根据平移特性建立其他周期的函数，采用建立的多个周期的函数对电网电压跌落时的虚拟同步发电机系统，进行多周期暂态稳定性分析，并预测多个故障临界清除时间。/n
【技术特征摘要】
1.一种虚拟同步发电机多周期暂态稳定性分析方法，其特征在于，根据虚拟调速器、虚拟转子和有功功率传输方程建立二阶数学模型，并建立第一个功角周期的函数，并根据平移特性建立其他周期的函数，采用建立的多个周期的函数对电网电压跌落时的虚拟同步发电机系统，进行多周期暂态稳定性分析，并预测多个故障临界清除时间。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟同步发电机多周期暂态稳定性分析方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1、根据额定输出频率ω0与实际输出频率ω，并结合额定有功功率指令值P*和实际输出有功功率指令值Pm，确定VSG实际输入转矩Tm；
步骤2、VSG通过引入虚拟惯性系数和阻尼系数，并结合实际输入转矩Tm建立转子摆动方程，得到VSG的转速偏差△ω；
步骤3、确定VSG的三相有功功率；
步骤4、根据步骤1-3分别得到的VSG实际输入转矩Tm、转速偏差△ω和三相有功功率，建立VSG的二阶模型；
步骤5、根据VSG的二阶模型，结合第一积分法并考虑阻尼效应，建立第一个周期函数；
步骤6、根据第一个周期函数并结合平移对称性，建立多个周期函数；
步骤7、基于多个周期函数，计算各个周期的故障临界清除时间。
3.根据权利要求1所述的一种虚拟同步发电机多周期暂态稳定性分析方法，其特征在于，步骤1中VSG实际输入转矩Tm的表达式如下：
其中，kq为无功下垂系数。
4.根据权利要求1所述的一种虚拟同步发电机多周期暂态稳定性分析方法，其特征在于，步骤2中VSG的转速偏差△ω的表达式如下：
其中，D为阻尼系数，Te为实际输出转矩，Tm为实际输入转矩。
5.根据权利要求1所述的一种虚拟同步发电机多周期暂态稳定性分析方法，其特征在于，步骤3中VSG的三相有功功率的表达式如下：
其中，Te为实际输出转矩，E为虚拟内电势，Vg是电网电压。
6.根据权利要求1所述的一种虚拟同步...
【专利技术属性】
技术研发人员：王跃，李鹏坤，李菀茹，刘永慧，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。