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利用混合虚拟同步控制增强4型风力涡轮机和电池储能系统的并网能力

技术论文, Hardware-In-the-Loop (HIL), 电力系统

2026年2月10日

利用混合虚拟同步控制增强4型风力涡轮机和电池储能系统的并网能力

印度的目标是到2070年实现碳排放净零,并到2030年将可再生能源(RE)在装机容量中的占比提高到50%。这一大规模转型预计将通过用基于变流器的资源取代传统同步电机,从而显著降低系统惯性。 为应对这一挑战,本文提出了一种混合虚拟同步控制(HVSC)策略,该策略可实现无需相位锁定环(PLL)的电网成网运行。该控制策略整合了虚拟同步机(VSM)动力学、合成转矩仿真以及虚拟同步发电机(VSG)功能,从而提供自主的频率和电压调节能力,即使在发生严重扰动时也能维持电网支撑能力。 所提出的方法已应用于电网侧换流器 ,适用于第4类风力发电机(WTG)和电池储能系统(BESS),并通过详细的MATLAB/Simulink仿真进行了评估。此外,还利用配备基于FPGA的电气求解器的OPAL-RT OP4610XG平台,进行了实时硬件在环(HIL)测试以进一步验证。 实验结果表明,与传统控制方案相比,HVSC可实现约45毫秒的更快速电压恢复,将超调量降低8.5%,并提高了阻尼性能,这证实了该方案的鲁棒性及其适用于未来低惯性、可再生能源主导的电网。

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