飞轮储能虚拟同步机动态特性及对电力系统频率的改善分析

作者：左兴龙; 柳亦兵; 秦润; 曲文浩; 滕伟^*

来源：储能科学与技术, 2023, 12(06): 1920-1927.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0059

• 飞轮储能
• 虚拟同步机
• 惯量
• 频率特性

“双碳”目标提出后，可再生能源发电持续增加，传统火电机组占比下降，电力系统惯量降低，频率安全面临挑战。飞轮储能虚拟同步机(VSG)具备快速响应和惯量支撑能力，能够改善电力系统频率特性。本工作首先建立飞轮储能VSG模型，分析其在不同阻尼状态下的动态响应特性，验证了飞轮储能VSG的惯量和快速响应优势，并确定2.5 MW/0.5 MWh飞轮储能阵列VSG的最佳控制参数。随后建立含飞轮储能VSG的电力系统频率响应扩展模型，阐述飞轮储能VSG的惯性响应和调频能力，并在Matlab/Simulink环境中对某区域电力系统进行仿真分析，验证飞轮储能VSG调频辅助和惯量支撑作用，能够抑制电力系统在功率扰动时的频率跌落，抬升频率最低点，改善电力系统频率恶化现状。

• 单位
  华北电力大学