【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟储能的改进虚拟同步发电机拓扑结构
[0001]本专利技术属于新能源发电及并网
，具体涉及一种基于虚拟储能的改进虚拟同 步发电机拓扑结构。
技术介绍
[0002]随着分布式能源渗透率的不断增加，微电网正逐渐发展成为一个低惯量、欠阻尼的 网络，电网稳定性受到严峻挑战。虚拟同步发电机技术通过模拟同步发电机的惯性和阻 尼特性，克服传统并网逆变器无惯性给电网带来的冲击，有效平抑电网频率的快速波动， 提升电网对分布式电源的接纳能力。
[0003]虚拟同步发电机技术的实现依赖于一次能源的稳定和足够的能量缓冲。然而，目前 国内外专家学者主要关注虚拟同步发电机控制策略的设计及改进，在进行仿真试验时， 通常以一个直流电源等效分布式电源及其储能设备，默认储能设备容量足够大，与实际 应用场景不符。太阳能、风能等新能源的间歇性、随机性等特性无可避免，并网系统直 流侧电压波动问题日益严峻，如何保证虚拟同步发电机直流侧母线电压的稳定性，已成 为新能源发电及并网领域的重要研究课题。
[0004]现有虚拟同步发电机控制方法中...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟储能的改进虚拟同步发电机拓扑结构，其特征在于，包括分布式电源、三相逆变器、三端口DC/DC变流器、双向DC/DC变换器、储能电池、关键直流母线、非关键直流母线和LC滤波单元；双向DC/DC变换器的第一端口连接所述储能电池，第二端口与关键直流负载并联；所述分布式电源输出端与三端口DC/DC变流器的端口I并联；所述三端口DC/DC变流器的端口II接入所述非关键直流母线，以与同样接入所述非关键直流母线的非关键直流负载并联；所述三端口DC/DC变流器的端口III接入所述关键直流母线，以与同样接入所述关键直流母线的关键直流负载并联；双向DC/DC变换器一端与所述储能电池并联，另一端连接至所述关键直流母线上；所述三相逆变器的直流端接入所述关键直流母线；所述三相逆变器的交流端接所述LC滤波单元后，通过并网点接入电网，且在所述并网点处与所述本地交流负载并联。2.如权利要求1所述的基于虚拟储能的改进虚拟同步发电机拓扑结构，其特征在于，所述三端口DC/DC变流器的端口I、端口II和端口III均各自包括一个由四个开关管组成的H桥电路和一个母线电容；H桥电路的各桥臂中点之间连接有变压器绕组和漏电感；端口I的变压器绕组位于变压器原边，端口II和端口III的绕组位于变压器副边；各端口的母线电容分别与对应的H桥并联；所述三端口DC/DC变流器在一个周期内的控制方法包括步骤如下：确定端口I的输出电流I1与I1的参考电流I
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的差值ΔI
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，确定端口III的输出电压V3与V3的参考电压V
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的差值ΔV
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；将ΔI
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通过第一比例积分控制器得到端口II相对端口I的虚拟移相角的小信号扰动将ΔV
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通过第二比例积分控制器得到端口III相对端口I的虚拟移相角的小信号扰动基于和通过去耦控制器得到端口II相对端口I的移相角的小信号扰动和端口III相对端口I的移相角的小信号扰动设定方波信号，将所述方波信号作为端口I所对应的全桥电路驱动信号，将所述方波信号移相后作为端口II所对应的全桥电路驱动信号，将所述方波信号移相后作为端口III所对应的全桥电路驱动信号。3.如权利要求2所述的基于虚拟储能的改进虚拟同步发电机拓扑结构，其特征在于，基于和通过去耦控制器得到和具体通过如下式子实现：其中H为所述去耦控制器的去耦矩阵，且有：
式中：I1、I2、I3分别为三端口变流器的端口I、端口II和端口III的电流有效值；分别为三端口变流器的端口I、端口II和端口III的电流有效值；分别为端口II相对端口I的移相角、端口III相对端口I的移相角；N1、N2、N3分别为三端口变换器端口I、II、III的绕组匝数；f
s
为开关频率；V1、V2、V3分别为端口I、II、III的电压有效值...
【专利技术属性】
技术研发人员：李梦月，马刚，张健，吕潇，仲泽天，王加澍，吕捷，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：
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