海上平台新能源单元主动式虚拟直流电机技术

摘要

针对海上平台多种新能源构成的电力电子化直流微网系统具有低惯量、弱阻尼特性,以及海上新能源强的间歇性所引起的微网系统稳定性问题,在风力发电单元、光伏发电单元的接口直流变换器中,采用主动式虚拟直流发电机技术,即接口变换器的控制系统中加入直流发电机机械方程和电磁特性方程,使其具有直流发电机惯量特性与阻尼特性,减缓在风、光发电单元出力突变时对母线电压冲击,以提高直流微网系统惯性。建立虚拟直流发电机控制小信号模型,分析其中惯量系数和阻尼系数对于系统稳定性影响,利用小信号线性模型根轨迹获得参数的优化设计准则。仿真结果表明,采用所提出的虚拟直流发电机控制方法极大弱化了风、光间歇性对母线电压冲击的影响,同时提高了弱电网特性下微网稳定性,验证了该方法理论正确性与可行性,在新能源独立供电弱网条件下具有广泛的应用前景。