基于电网扰动暂态响应分析的虚拟同步机黑箱建模

作者：姜静雅; 王玮; 唐芬^*; 吴学智; 李相俊; 杨正文

来源：电网技术, 2020, 44(11): 4227-4236.

DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2020.0122a

• 储能系统
• 虚拟同步机
• 黑箱建模
• 参数辨识
• Polytopic模型

建模和仿真是研究储能系统控制应用的重要工具。针对储能变流器的虚拟同步机(virtualsynchronousgenerator,VSG)控制,提出了一种基于电网扰动暂态响应分析的黑箱建模方法。首先基于VSG二阶非线性模型及其在工作点附近的小信号摄动处理,分析电网运行条件和功率指令对黑箱参数的影响,由此确定了黑箱参数MPf辨识采用输出误差(outputerror,OE)模型,黑箱参数MQU辨识采用多中心(polytopic)模型,进一步分析了OE模型的适用条件,并给出了辨识和建模流程。然后通过电网扰动激励出功率振荡模态信息,利用最小二乘法辨识黑箱参数。最后根据实验数据建立了VSG黑箱模型并且验证了模型的有效性,同时在Matlab/Simulink里搭建仿真模型,通过对比详细仿真模型和黑箱模型的仿真速度与存储空间,验证了黑箱模型适用于系统层对大规模储能系统的仿真分析。

• 单位
  中国电力科学研究院有限公司; 北京交通大学