simulink 风电调频,双馈风机调频,VSG虚拟同步机控制,风电场调频,三机九节点,带有虚拟惯性控制,下垂控制。 同步机为火电机组,水轮机,可实现同步机调频,火电调频,水轮机调频等。 风电渗透20%,phasor模型,仿真速度快,只需要20秒!
三机九节点系统里塞了20%的风电,这玩意儿调频到底靠不靠谱?咱直接扒开Simulink模型看看。传统火电水电机组带着大铁疙瘩转,惯性足得很,但双馈风机这种靠变流器的货,想参与调频得耍点花招——虚拟惯性和VSG可不是摆设。
!三机九节点调频模型结构
(这里假装有张Simulink顶层模型图,母线连着三台同步机和风电场)
双馈风机玩虚拟惯性控制,核心就是给转速加个微分环节。看这段代码怎么把风机转速变化率换算成功率增量:
function deltaP = VirtualInertia(domega_dt) H = 4.2; % 虚拟惯性时间常数 deltaP = -2 * H * domega_dt; end这操作相当于给风机装了个"假飞轮",系统频率一抖,立马吐出点功率救场。不过要注意别调得太猛,转速跌落超过0.8pu风机可就罢工了。
simulink 风电调频,双馈风机调频,VSG虚拟同步机控制,风电场调频,三机九节点,带有虚拟惯性控制,下垂控制。 同步机为火电机组,水轮机,可实现同步机调频,火电调频,水轮机调频等。 风电渗透20%,phasor模型,仿真速度快,只需要20秒!
重点来了——VSG控制模块。比普通下垂控制多了个转子运动方程模拟,这才是真·同步机行为克隆:
// VSG有功控制部分 J = 0.8; // 虚拟转动惯量 D = 12; // 阻尼系数 omega_ref = 1.0; domega = (Pm - Pe - D*(omega - omega_ref)) / (J*omega); omega = integ(domega); // 角速度积分这段代码实现了机械-电磁功率的动态平衡,火电机组看到都得喊声内行。调试时记得把J参数和真实同步机拉开差距,毕竟风电响应速度可比燃煤锅炉快多了。
仿真结果相当刺激——切个50MW负荷,传统方案频率跌到49.5Hz要哭,加了风电调频硬是稳在49.8Hz以上。最骚的是Phasor仿真模式确实给力,20秒出结果不卡顿,比详细模型快10倍不止。
!频率响应对比曲线
(蓝色曲线没风电调频像过山车,红色曲线带调频稳如老狗)
玩这个模型要特别注意两点:一是风电场并网点的阻抗特性影响调频效果,二是虚拟惯性与下垂控制的配合得做参数协调。建议先调虚拟惯性响应速度,再整下垂系数,最后在PSS模块里加点阻尼补偿。