虚拟同步发电机技术在风电场与微电网中的应用

"虚拟同步发电机研究，微电网，虚拟，同步发电机，仿真" 本文主要探讨了在风力发电领域，如何通过虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator, VSG）技术来提高电网的稳定性和效率。随着风能发电量在电网中的比例增加，其对电网稳定性的影响也日益显著。传统的同步发电机在保持电网功率平衡和电压稳定方面扮演着关键角色，而VSG的概念正是借鉴了这一特性，旨在使风力发电场能够更好地融入电网。 虚拟同步发电机是一种基于同步发电机机电暂态模型的新型逆变器控制策略。这种策略通过在风电场的交流侧配置储能电池，让逆变器模拟同步发电机的行为。这样，风电场不仅能平滑地向电网输送功率，还能在电网发生故障时提供不间断电源，保障重要负荷的供电。 在微电网中，逆变电源是关键组件，尤其是在孤岛运行模式下。文章提到了两种类型的逆变电源功能：一是根据调度指令输出功率；二是维持微电网的频率和电压稳定。当微电网连接到大电网时，系统频率由大电网决定，逆变电源只需按指定功率运行。如果逆变电源带有储能装置，它可以处理不可调度的可再生能源，如风能或太阳能，从而确保功率的稳定供应。 文中介绍的控制策略包括功率控制器和电压频率控制器，这些控制器赋予逆变电源功率控制和调频调压的双重功能。预并列单元则确保逆变电源能够安全可靠地并入微电网。这种模块化、标准化的设计提高了微电网的控制灵活性和系统可靠性。 该研究的验证是通过MATLAB/Simulink仿真平台完成的，这表明虚拟同步发电机的控制策略在理论和实际应用中都具有可行性。此外，该研究得到了国家自然科学基金和国家高技术研究发展计划（863计划）的支持，显示出这一领域的研究受到高度重视。 虚拟同步发电机技术是提升可再生能源发电系统并网性能的重要途径，它为微电网的稳定运行提供了新的解决方案，同时促进了分布式发电和清洁能源的广泛应用。