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虚拟同步化风储机群的暂态稳定支撑控制技术

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-11-01 09:22:42

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 张祥宇 | 2022-11-01 09:22:42

风储联合发电系统的虚拟惯量控制策略、阻尼控制策略,提出虚拟同步化风储发电系统的多目标暂态支撑控制技术;提出虚拟同步化风储机群的暂态稳定支撑控制技术在甘肃电网中的应用前景及相关建议

着眼于新能源虚拟同步运行后系统的动态稳定分析,通过虚拟惯量、阻尼控制技术的开发,协调频率、阻尼及功角摆动等多个控制目标,提出虚拟同步化风储联合发电系统的多目标 暂态支撑控制策略,使其具备完善的并网友好性,对于能源互联网的安全运行及提高新能源消纳水平提供可行方法。

改进PMSG型风机的变流器控制方法使其并网接口特性类似一台传统同步机,其中机侧变流器(MSC)的运行方式模拟同步电动机(VSM),网侧变流器(GSC)的运行方式模拟同步发电机(VSG)。区别于传统控制中通过MSC实现MPPT,在VSM模式下的MSC的主要用于控制直流母线电压以及维持电机的单位功率因数运行,同时GSC以MPPT功率控制为外环,VSG模型为内环,实现并网接口的虚拟同步化。

DFIG型风机的VSG控制。考虑到转子侧变流器(RSC)具有转差运行与间接控制的特殊性,首先令其有功指令为风机当前MPPT值,功率反馈值为系统的并网总功率;其次VSG模型中的虚拟同步频率需减去当前转子转速后再作为RSC中电压矢量的旋转频率;最后VSG的输出参考值需经转子电流控制模块实现对定子内电势的间接控制。综上,即可在DFIG风机的并网点模拟传统同步发电机的外特性。

张祥宇,男,博士,硕士生导师。2009年硕士毕业,2013年博士毕业。博士毕业后在华北电力大学(保定)工作至今,长期从事电气工程专业的教学与科研工作。发表学术论文30余篇,其中SCI、EI检索10余篇。主持国家自然科学基金2项,河北省自然科学基金1项,获河北省科技进步三等奖1项,授权发明专利10余项。主讲《发电厂电气部分》、《直流输电》课程,主持省级教改项目1项。指导本科生、研究生多人次获得省级、校级优秀硕士学位论文。

为了研发该成果而投入的经费,已取得相关效益,针对甲方的新需求,可继续投入时间进行升级补充;成果在可以减轻企业检修人员的劳动强度,提高产品的质量,为企业带来经济效益等方面具有推动作用。有效提高工厂的控制性能,提升生产效率。

本成果可以通过甲方与乙方技术转让和技术合作等方式方式进行转化,具体转化方式、项目金额与部分细节双方可进行面谈。若甲方有新需求可与负责人进行细节沟通,并依据签订合同进行具体实施工作