Als kerncomponent van energieopslagsystemen beïnvloedt de prestaties van energieopslagomvormers (PCS) direct de efficiëntie en stabiliteit van het gehele energieopslagsysteem. De virtuele synchrone generator (VSG) -functie, als een geavanceerde besturingsstrategie, wil de omvormers van energieopslag en de mogelijkheid om de kenmerken van traditionele synchrone generatoren te simuleren, waardoor ze unieke voordelen kunnen aantonen in verschillende toepassingsscenario's. Het volgende bespreekt het principe van de VSG -functie in omvormers van energieopslag en gaat uit op de toepassingen in verschillende gebieden.
1 VSG functioneel principe
1. Overzicht van virtuele synchrone generator
Virtual Synchrone Generator (VSG) is een controlestrategie waarmee omvormers voor energieopslag in staat zijn om de bedrijfskenmerken van traditionele synchrone generatoren te simuleren. Door deze benadering bezitten energieopslagomvormers niet alleen de traagheids- en dempingskenmerken van traditionele synchrone generatoren, maar werken ze ook stabiel in zowel netwerkverbonden als off -rastermodi, wat flexibele stroomondersteuning biedt voor het stroomsysteem.
2. Controlestructuur en principe
De VSG -besturingsstructuur is voornamelijk gebaseerd op het principe van het hangenbestrijding en introduceert op deze basis virtuele traagheid en dempingskenmerken. Het kernidee is het verbeteren van de bewegingsvergelijking van traditionele synchrone generatoren en het verkrijgen van besturingsvergelijkingen die van toepassing zijn op elektronische apparaten van stroom. In het bijzonder simuleert VSG -regeling de rotorbeweging en elektromagnetische kenmerken van synchrone generatoren, waardoor omvormers voor energieopslag hun uitgangsvermogen automatisch kunnen aanpassen op basis van veranderingen in systeemfrequentie en spanning, waardoor effectieve ondersteuning voor het vermogensnet wordt bereikt.
3. Vergelijking van kernbesturingsmodi
PQ -modus: Vast actief\/reactief vermogen, reageert niet op wijzigingen in roosterfrequentie\/spanning (geschikt voor precieze stroomregeling).
VSG -modus: reageert dynamisch op storingen van stroomrooster, het bieden van traagheid, frequentieregulering en ondersteuning van spanningsregeling (geschikt voor scenario's met hoge stabiliteitsvereisten).
4. VSG Actieve frequentiecontrole
In termen van actieve frequentiecontrole bereikt VSG frequentieregulatie via een virtuele frequentiemodulator. Het berekent het verschil tussen het actieve vermogen van het werkelijke uitgang en het nominale actieve vermogen en past vervolgens het virtuele koppel aan. Dit proces is vergelijkbaar met de aanpassing van het koppelverschil in traditionele synchrone generatoren, waarbij de actieve vermogensvergelijking van de traditionele synchrone generator wordt geïntroduceerd in het elektronische vermogensapparaat via een dempingsverbinding, waardoor de actieve frequentiemodulatievergelijking van de virtuele synchrone machine wordt verkregen. Op deze manier, wanneer de systeemfrequentie verandert, kan VSG snel reageren en het uitvoeractieve vermogen aanpassen om de stabiliteit van de systeemfrequentie te handhaven.
5. VSG -reactieve vermogensspanningsregeling
Voor reactieve vermogensspanningsregeling is VSG gebaseerd op het excitatiesysteemprincipe van traditionele synchrone generatoren. Het berekent eerst de grootte van het reactief vermogen aan het uitgangsuiteinde van het apparaat en berekent vervolgens de spanningsafwijkingswaarde door de reactieve vermogensdroopcoëfficiënt. Deze waarde wordt gecombineerd met het spanningsinstelpunt om de spanningsreferentiewaarde te verkrijgen die nodig is voor de buitenlus van de spanning. De reactieve stroom Droop -coëfficiënt bepaalt de spanningsoffset wanneer het reactieve vermogen verandert, waardoor effectieve controle van de systeemspanning wordt bereikt. In off -roostermodus is de reactieve vermogenslus van VSG consistent met de reactieve vermogenslus in hangende controle, waardoor de redelijke toewijzing van reactief vermogen en de stabiliteit van systeemspanning wordt gewaarborgd.
2 Key Application Scenario's van VSG
1. Microgrid
Eilandbedrijf: ondersteunen onafhankelijk spanning en frequentie wanneer u buiten het rooster bent, en zorgt voor een continue voeding voor kritische belastingen zoals ziekenhuizen en datacenters.
Naadloos schakelen tussen aangesloten raster en off -raster: deelnam aan rasterondersteuning in de rasterverbonden modus en handhaven de stabiliteit van de microgrid in eilandmodus.
2. Hoog percentage toegang tot hernieuwbare energie
Inertie -supplement: compenseer de traagheidstekort van nieuwe energiebronnen zoals fotovoltaïsche bronnen en windenergie en onderdrukt frequentievoltingen.
Soepele outputschommelingen: door vermogensschommelingen te onderdrukken door virtuele demping, wordt het vermogen van het power grid om hernieuwbare energie te accepteren verbeterd.
3. Intelligent distributienetwerk en zwak huidig netwerk
Dynamische spanningsondersteuning: zorg voor reactieve vermogenscompensatie aan het einde van het distributienetwerk of in zwakke roostergebieden om de spanningsstabiliteit te verbeteren.
Deelname van de hulpdiensten: door gebruik te maken van functies zoals frequentievoorschriften en reservecapaciteit, kan de flexibiliteit van het vermogensnet worden verbeterd (zoals deelname aan hulpdiensten in de elektriciteitsmarkt).
4. Grid aangesloten energieopslagsysteem
Verbeterde stabiliteit van het vermogensnet: simuleer de kenmerken van synchrone generatoren en neem deel aan frequentieregulatie (zoals primaire frequentieregulatie en traagheidsrespons).
Foutrit door de mogelijkheid: wanneer de spanning van het vermogensrooster tijdelijk daalt, helpt het om het vermogensraster te herstellen door reactieve stroomondersteuning (zoals lage spanningsrit door LVRT).
5. Integratie van noodstroomvoorziening en gedistribueerde energie
Snelle reactie op de voeding van de noodhulp: in het geval van een storing van het elektriciteitsnet, dient het als een onafhankelijke stroombron om lokale belastingen te ondersteunen (zoals noodgeval).
Multi der collaboratieve controle: realiseer collaboratieve optimalisatie van gedistribueerde bronnen zoals energieopslag en fotovoltaïsche middelen en verbetert de efficiëntie van het energieverbruik.
3 VSG's technologische voordelen
1. Verbeter de stabiliteit van het vermogensnet:Zorg voor traagheid, demping en frequentie- en spanningsregelagemogelijkheden om zich aan te passen aan het "lage traagheidskrachtraster" met een hoog aandeel elektronische apparatuur van stroom.
2. Flexibele bedieningsmodus:Ondersteunt zowel raster -verbonden als off -rastermodi, geschikt voor verschillende scenario's zoals microgrids en hoofdroosters.
3. Verbetering van de energiekwaliteit:Verminder spanning\/stroomonbalans en harmonische vervorming door negatieve sequentiecompensatie en dynamische controle.
4. Verbetering van economische waarde:Door deel te nemen aan hulpdiensten zoals frequentieregulering en back -up, kunnen de potentiële inkomsten van energieopslagsystemen worden verhoogd.
4 Praktische toepassing
Microgrid -scenario:Gedurende de dag genereren fotovoltaïscheën elektriciteit via de PQ -modus, en 's nachts of op geïsoleerde eilanden, schakelt energieopslag naar de VSG -modus om spanning en frequentiestabiliteit te behouden.
Raster verbonden energieopslag:Wanneer de roosterfrequentie daalt, geeft VSG snel vermogen (traagheidsrespons) af om de frequentiedaling te onderdrukken (zoals wanneer de frequentie daalt van 50Hz tot 49,5 Hz, de energieopslag verhoogt automatisch de actieve output).
Zwakke huidige netwerkondersteuning:In afgelegen gebieden verbetert VSG de spanningsstabiliteit en vermindert de lijnverliezen door reactieve vermogenscompensatie.
5 Conclusie
De VSG -functie in omvormers van energieopslag, als een geavanceerde besturingstechnologie, biedt krachtige ondersteuning voor energieopslagsystemen in verschillende toepassingsscenario's door de kenmerken van traditionele synchrone generatoren te simuleren. Van eilandbedrijf van microgrids tot flexibele regulering van intelligente distributienetwerken, van hulpdiensten van raster verbonden energieopslagsystemen tot onafhankelijke voeding in speciale scenario's, VSG -functies hebben hun unieke voordelen en belangrijke rollen aangetoond.