考虑小干扰稳定和频率稳定的虚拟惯量配置分析

作者：花赟玥; 杨超然; 何国庆; 辛焕海^*

来源：清华大学学报, 2021, 61(05): 437-445.

DOI：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2021.21.017

• 虚拟惯量
• 虚拟惯量配置
• 小干扰稳定
• 频率稳定

新能源发电占比的提高使得系统惯量下降,虚拟同步机可为系统提供惯量支撑。目前,虚拟惯量的配置主要是从小干扰稳定和频率稳定两者之一的角度进行分析的,鲜有研究同时考虑这2个因素。并且,虚拟惯量配置的研究主要针对电压源型虚拟同步机,很少针对电流源型虚拟同步机。为此,该文通过建立电压源型和电流源型虚拟同步机的同步主导回路模型,分析了虚拟惯量参数对2种稳定性的影响。研究表明,虚拟惯量的减小会提高系统的小干扰稳定性;然而,在功率扰动下,电流源型虚拟同步机的输出频率会叠加受虚拟惯量主导的Vq暂态分量从而产生超调,虚拟惯量过小会导致频率超调过大,不满足并网运行标准。因此,为了使系统具有良好的小干扰稳定性和频率稳定性,虚拟惯量的配置需要同时考虑这2种稳定性的约束。最后,在单机无穷大系统和孤岛两机系统的虚拟惯量配置仿真中验证了该结论。

• 单位
  中国电力科学院; 浙江大学