用于虚拟惯量仿真的储能系统容量配置

可再生能源对常规同步发电系统的注入降低了系统整体惯量，并对其一次频率响应的稳定性产生负面影响。惯量降低是由于部分基于可再生能源的系统缺乏惯量。为维持系统稳定，我们需要将频率保持在允许限值内并保持较低的旋转惯量。文献中一些作者使用虚拟同步发电机（VSG）作为该问题的解决方案。尽管基于 VSG 的分布式资源（DER）表现出同步发电机（SG）的特性和行为，如惯量、频率下垂函数和阻尼，但其并未最优地解决频率稳定性问题。本文通过一种经验模型给出解决方案，该模型对惯量仿真和阻尼控制所需的电池储能系统（BESS）进行容量配置。被测系统由基于光伏（PV）的 VSG 组成，其连接至 9 总线电网，并使用 EMTP 软件进行仿真实验。VSG 暂态响应由电网侧对称故障引发。我们的仿真给出了对应于若干设计参数（即下垂增益 K{\omega}、下垂系数 Kd 和 VSG 时间常数 Ta）仿真虚拟惯量所需的电池能量配置。