计及功率耦合影响的虚拟同步机有功传输特性分析

虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)因能够提高新能源发电系统主动支撑电网的能力,得到了广泛应用。然而,随着新能源比例的升高,电网强度逐渐降低,系统的稳定性可能因VSG传输的有功功率超过其有功传输极限而受到不利影响。忽略功率耦合因素影响将给VSG的有功传输极限分析带来一定的误差。为了解决这一问题,首先建立了VSG的基本模型,并基于所建模型再次强调了有功传输极限与功角稳定性的关系。然后针对不考虑和考虑功率耦合影响2种场景,分别分析了线路阻抗角、功率因数角对VSG有功传输极限的影响规律,分析结果表明：不考虑功率耦合时,增大线路中阻性成分可以提高VSG的有功传输极限,而考虑功率耦合时,VSG发出一定的无功功率可以增大其有功传输极限,若VSG吸收无功功率则会起到相反的效果。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了理论分析的正确性。