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风机参与系统一次调频虚拟惯量优化控制
Optimal Control of Virtual Inertia for Wind Turbines Participating in Primary Frequency Regulation
王祺 · 余鹏 · 郭建伟 · 张泽轲 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年16月 · Vol.45
为应对新能源大规模接入导致的电力系统频率响应恶化问题，风电机组参与调频成为研究热点。然而，传统虚拟惯量控制与风机固有速度控制器之间存在冲突，削弱了调频能力，且现有方法未充分考虑系统对惯量与阻尼的需求。为此，提出一种风电机组虚拟惯量优化控制策略。通过建立含虚拟惯量控制的系统频率响应模型，量化频率变化率与最大频率偏差的安全范围；结合风机安全运行约束，构建电磁功率与转子动能释放的约束函数；进而设计满足系统需求与设备安全的虚拟惯量优化控制方案，并整定关键控制参数。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证...
解读: 该风机虚拟惯量优化控制技术对阳光电源储能与新能源并网产品具有重要借鉴价值。核心技术可直接应用于：1）ST系列储能变流器的一次调频功能，通过优化虚拟惯量参数整定，解决VSG控制与功率控制器冲突问题，提升PowerTitan系统调频响应速度与精度；2）SG光伏逆变器的构网型GFM控制策略，建立电磁功率与...
考虑扭振振荡与虚拟惯量控制的永磁同步风力发电系统稳定性与动态分析
Stability and Dynamic Analysis of PMSG-based Wind Generation System Considering Torsional Oscillation and Virtual Inertia Control
Yizhuo Ma1Jin Xu2Guojie Li3Keyou Wang2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
当前多数永磁同步发电机（PMSG）风力发电系统采用跟网型控制，依赖锁相环（PLL）实现并网，导致系统惯性支撑不足。虚拟惯量控制（VIC）虽可改善该问题，但可能引发扭振与PLL及低频振荡间的交互失稳，此现象尚未充分研究。本文通过对比降阶模型，验证了在准机电时间尺度（QET）下采用全阶模型研究稳定性的必要性，并开展模态分析，揭示VIC参数、轴系惯性时间常数、PLL参数及扭振阻尼（TOD）控制器增益对两类典型控制策略下QET振荡交互的影响。当扭振、PLL与低频振荡频率相近时，出现模态耦合与模式转换。最...
解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的扭振-PLL-低频振荡交互机理，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的虚拟惯量控制优化。特别是在大型储能电站中，PowerTitan系统通过优化虚拟惯量控制参数与PLL设计，可提升系统稳定性。研究成果也启发我们在GFL控制...