国家电网 刘辉：构网型新能源并网特性及实测免费下载

构网型新能源并网特性及实测国网冀北电力有限公司电力科学研究院 刘 辉2024 年 6 月 15日公众号 · 电虎圈构网型控制的三个视角构网型变流器并网特性分析公众号 · 电虎圈目 录CONTENTS21 . 1 三种视角| 三种视角的关系 原理构网变流器控制为自同步电压源并网外特性 全工况构网功能构网具备电压、频率支撑能力和振荡抑制和黑启动等能力故障构网大扰动下维持电压源运行Ps同 步 环 电压源特性U电虎圈1.1 1.3扩容支撑故障过电压0.2 U- 0.9-IE∠θθ控 制器+@ - 0始终维 持 电压源虚 拟 阻 抗 控 制+ 1 ±故障低电压扩 容 支撑D1P+个1IP3■ 构网型的基本原理是控制网侧变流器输出电压的幅值 / 相位，使其作为自同步电压源并网，模拟同步机运行机制。电压源具备对电网内的有功、电压变化的自 主 响 应 机 制 ，具备优异的动态性能， 但这也导致了在不同时间尺度上，其对直流电压维持能力和机侧能量提出了更高的要求。构网型 1) 外特性：受控电压源；2) 同步方式：自同步E∠θ P₆ ( 功率同步、惯性同步等 )控制器 θ 电压源特性下垂 /VSG 控制 匹配控制下垂 /VSG 控 制模拟同步机 P-f 下垂特性，并构建了虚拟惯量，p 根据功率变化量调整电压源相位，实现自同步匹配控制建立变流器直流电容电 压与同步机转子转速的 匹配关系，实现自同步1) 外特性：受控电流源；① 2) 同步方式：锁相环同步；电流源特性1.2 原理构网同步环 和 直 流 电 压 控 制 。跟网 / 构网本质区别国家电网公司STATE GRIDI2θ+φ控制器U₅锁相环跟网型4■ 常用的构网型控制结构有下垂控制、虚拟同步控制 (VSG) 、 匹配控制、虚拟振荡器控制四种。虚拟同步控制是目前工程上最为常用的控制方式。虚拟振荡器控制少见工程应用。eabe=cuC门极信号PWM[ dq/abc edy( 可以省略 )Pset/Uie*&QsetPmUgabeLg二 C功 率 计算Udee-Q*1 .2 原理构网5典型匹配控制的构网型变流器结构电虎圈典型控 制 结 构典型下垂 /VSG 控制的构网型变流器结构o 个构网外环 vSG/ 下垂 )V* 「 PIim电压 电流 内环Widsridg idn abc/dqUdguaiake umake iahe功率 计算电压 生成eabcθ !门极信号+ Ude+Udciabe UirabeP0本eabePUgabcease↑PWMLing·Cac.UdcLgLyW功能大类具体功能要求参考国外标准标准推荐的测试工况或评价指标稳态运行与 小信号稳定自同步电压源运行美国 NREC 、澳洲 AEMO要求：...