Som kjernekomponenten i energilagringssystemer påvirker ytelsen til energilagringsformere (PC -er) effektiviteten og stabiliteten til hele energilagringssystemet. Den virtuelle synkrone generatoren (VSG) -funksjonen, som en avansert kontrollstrategi, gir energilagringsformere muligheten til å simulere egenskapene til tradisjonelle synkrone generatorer, slik at de kan demonstrere unike fordeler i forskjellige applikasjonsscenarier. Følgende diskuterer prinsippet om VSG -funksjon i energilagringsformere og utdyper applikasjonene sine på forskjellige felt.
1 VSG Funksjonsprinsipp
1. Oversikt over virtuell synkron generator
Virtual Synchronous Generator (VSG) er en kontrollstrategi som gjør det mulig for energilagringsformere å simulere driftsegenskapene til tradisjonelle synkrone generatorer. Gjennom denne tilnærmingen har energilagringsformere ikke bare treghets- og dempekarakteristikkene til tradisjonelle synkrone generatorer, men fungerer også stabilt i både rutenett tilkoblede og av rutenettmodus, og gir fleksibel strømstøtte for kraftsystemet.
2. Kontrollstruktur og prinsipp
VSG -kontrollstrukturen er hovedsakelig basert på droppekontrollprinsippet, og introduserer virtuelle tregheter og dempende egenskaper på dette grunnlaget. Kjerneideen er å forbedre bevegelsesligningen til tradisjonelle synkrone generatorer og få kontrollligninger som gjelder for elektroniske enheter. Spesifikt simulerer VSG -kontroll rotorbevegelsen og elektromagnetiske egenskaper til synkrone generatorer, slik at energilagringsformerne automatisk kan justere utgangseffekten i henhold til endringer i systemfrekvens og spenning, og dermed oppnå effektiv støtte for strømnettet.
3. Sammenligning av kjernekontrollmodus
PQ -modus: Fast aktiv\/reaktiv effekt, reagerer ikke på endringer i rutenettfrekvens\/spenning (egnet for presis strømkontroll).
VSG -modus: reagerer dynamisk på forstyrrelser i nettet, og gir treghet, frekvensregulering og spenningsreguleringstøtte (egnet for scenarier med høye stabilitetskrav).
4. VSG aktiv frekvenskontroll
Når det gjelder aktiv frekvenskontroll, oppnår VSG frekvensregulering gjennom en virtuell frekvensmodulator. Det beregner forskjellen mellom den faktiske utgangsaktive effekten og den nominelle aktive strømmen, og justerer deretter det virtuelle dreiemomentet. Denne prosessen er lik den dreiemomentforskjelljustering i tradisjonelle synkrone generatorer, der den aktive kraftligningen til den tradisjonelle synkron generatoren blir introdusert i den elektroniske strømmen gjennom en dempingskobling, og dermed oppnå den aktive frekvensmodulasjonsligningen til den virtuelle synkron maskinen. På denne måten, når systemfrekvensen endres, kan VSG raskt svare og justere den aktive effekt for å opprettholde stabiliteten til systemfrekvensen.
5. VSG -reaktiv strømspenningskontroll
For reaktiv kraftspenningskontroll trekker VSG på eksitasjonssystemets prinsipp for tradisjonelle synkrone generatorer. Den beregner først størrelsen på reaktiv effekt ved utgangens ende av enheten, og beregner deretter spenningsavviksverdien med den reaktive kraftdroppskoeffisienten. Denne verdien kombineres med spenningssettpunktet for å oppnå spenningsreferanseverdien som kreves for spennings ytre sløyfe. Den reaktive kraftdroppskoeffisienten bestemmer spenningsforskyvningen når den reaktive kraften endres, og oppnår dermed effektiv kontroll av systemspenningen. I OFT -rutenettmodus er den reaktive kraftsløyfen til VSG i samsvar med den reaktive kraftsløyfen i droppekontroll, noe som sikrer rimelig tildeling av reaktiv effekt og stabiliteten til systemspenningen.
2 viktige applikasjonsscenarier for VSG
1. Mikrogrid
Øydrift: Uavhengig støttespenning og frekvens når du er av nettet, og sikrer kontinuerlig strømforsyning for kritiske belastninger som sykehus og datasentre.
Sømløs veksling mellom rutenett tilkoblet og OFF -rutenett: Delta i nettstøtte i nettet tilkoblet modus, og oppretthold mikrogridstabilitet i øyet modus.
2. Høy andel av tilgang til fornybar energi
Treghetstilskudd: kompensere for treghetsmangel på nye energikilder som fotovoltaikk og vindkraft, og undertrykke frekvenssvingninger.
Glatte utgangssvingninger: Ved å undertrykke kraftsvingninger gjennom virtuell demping forbedres evnen til strømnettet til å akseptere fornybar energi.
3. Intelligent distribusjonsnett og svakt gjeldende nettverk
Dynamisk spenningsstøtte: Gi reaktiv effektkompensasjon på slutten av distribusjonsnettverket eller i svake nettområder for å forbedre spenningsstabiliteten.
Hjelpeservicedeltakelse: Ved å bruke funksjoner som frekvensregulering og reservekapasitet, kan fleksibiliteten til strømnettet forbedres (for eksempel å delta i tilleggstjenester i elektrisitetsmarkedet).
4. Grid Connected Energy Storage System
Forbedret stabilitet i kraftnettet: Simulere egenskapene til synkrone generatorer og delta i frekvensregulering (for eksempel primærfrekvensregulering og treghetsrespons).
Feilritt gjennom evnen: Når spenningen til strømnettet synker midlertidig, hjelper det å gjenopprette strømnettet gjennom reaktiv strømstøtte (for eksempel lavspenningstur gjennom LVRT).
5. Integrering av nødstrømforsyning og distribuert energi
Rask respons på nødstrømforsyning: I tilfelle en strømnettfeil, fungerer det som en uavhengig strømkilde for å støtte lokale belastninger (for eksempel katastrofe nød).
Multi DER Collaborative Control: Achiev Collaborative Optimization of Distribuerte ressurser som energilagring og fotovoltaikk, og forbedre energiutnyttelseseffektiviteten.
3 VSGs teknologiske fordeler
1. Forbedre stabilitet i kraftnettet:Gi treghet, demping og frekvens og spenningsreguleringsevner for å tilpasse seg "Low Inertia Power Grid" med en høy andel elektronisk utstyr tilkoblet.
2. Fleksibel driftsmodus:Støtter både rutenett tilkoblede og OFF -rutenettmodus, egnet for forskjellige scenarier som mikrogrid og hovednett.
3. Forbedre strømkvaliteten:Reduser spenning\/strøm ubalanse og harmonisk forvrengning gjennom negativ sekvenskompensasjon og dynamisk kontroll.
4. Økonomisk verdiforbedring:Ved å delta i tilleggstjenester som frekvensregulering og sikkerhetskopi, kan den potensielle inntektene til energilagringssystemer økes.
4 Praktisk anvendelse
Microgrid -scenario:I løpet av dagen genererer fotovoltaikk strøm gjennom PQ -modus, og om natten eller på isolerte øyer, bytter energilagring til VSG -modus for å opprettholde spenning og frekvensstabilitet.
Grid tilkoblet energilagring:Når nettfrekvensen synker, frigjør VSG raskt strøm (treghetsrespons) for å undertrykke frekvensfallet (for eksempel når frekvensen synker fra 50Hz til 49,5Hz, øker energilagringen automatisk aktiv utgang).
Svak nåværende nettverksstøtte:I avsidesliggende områder forbedrer VSG spenningsstabiliteten og reduserer line -tap gjennom reaktiv effektkompensasjon.
5 Konklusjon
VSG -funksjonen i energilagringsformere, som en avansert kontrollteknologi, gir kraftig støtte for energilagringssystemer i forskjellige applikasjonsscenarier ved å simulere egenskapene til tradisjonelle synkrone generatorer. Fra øyavvirkning av mikrogrids til fleksibel regulering av intelligente distribusjonsnettverk, fra hjelpetjenester av nettkoblet energilagringssystemer til uavhengig strømforsyning i spesielle scenarier, har VSG -funksjoner vist sine unike fordeler og viktige roller.