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一种改进构网型虚拟同步发电机同步稳定性的系统化小信号分析方法
A Systematic Small-signal Analysis Procedure for Improving Synchronization Stability of Grid-forming Virtual Synchronous Generators
| 作者 | Francisco Jesús Matas-DíazManuel Barragán-VillarejoJosé María Maza-Ortega |
| 期刊 | 现代电力系统通用与清洁能源学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 1 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 构网型GFM 虚拟同步机VSG |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | Francisco Jesús Matas-Díaz Manuel Barragán-Villarejo José María Maza-Ortega 现代电力系统与清洁能源学报(英文版) Journal of Modern Power Systems and Clean Energy |
语言:
中文摘要
随着电力系统中换流器接口电源(CIGs)逐步取代传统同步机,现代电网亟需采用构网型控制技术以保障供电安全。本文提出一种系统化的小信号分析流程,用于评估考虑电力系统特性的构网型虚拟同步发电机(VSG)的同步稳定性,并指导控制器参数整定以提升系统稳定性。该方法适用于六种不同类型的构网型VSG,并通过实验验证了理论分析的准确性。研究最后总结了关键结论,并讨论了不同构网型VSG在不同电网特性下的适用性。
English Abstract
The integration of converter-interfaced generators(CIGs)into power systems is rapidly replacing traditional syn-chronous machines.To ensure the security of power supply,modern power systems require the application of grid-forming technologies.This study presents a systematic small-signal anal-ysis procedure to assess the synchronization stability of grid-forming virtual synchronous generators(VSGs)considering the power system characteristics.Specifically,this procedure offers guidance in tuning controller gains to enhance stability.It is ap-plied to six different grid-forming VSGs and experimentally tested to validate the theoretical analysis.This study concludes with key findings and a discussion on the suitability of the ana-lyzed grid-forming VSGs based on the power system character-istics.
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SunView 深度解读
该系统化小信号分析方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有直接应用价值。研究提出的六种VSG拓扑分析流程可指导阳光电源在弱电网场景下优化控制器参数整定策略,提升储能系统同步稳定性和电网支撑能力。该方法论可应用于ST2236UX等构网型储能变流器的控制算法开发,通过精准的稳定性边界分析,实现虚拟惯量、阻尼系数等关键参数的自适应调节。同时为SG系列光伏逆变器向构网型升级提供理论支撑,增强阳光电源产品在高比例新能源电网中的适应性和市场竞争力。