储能型静止无功发生装置及其自同步电压源控制

针对构建新型电力系统对新能源场站惯量和电压支撑性的迫切需求，提出了一种面向高压大容量场景，且具有自主惯量响应和主动电压支撑能力的储能型静止无功发生装置(energy-storage-typestatic-var-generator,ESVG)，以提升新能源场站的友好并网运行能力。通过在风电场常规高压直挂式静止无功补偿装置(staticvar generator, SVG)上集成超级电容储能元件，使SVG具备有功和无功4象限运行的能力；针对该电路拓扑，进一步提出一种基于内电势下垂+环形限流的自同步电压源控制方法，不仅实现了对电网频率和电压的自主、快速支撑，而且可以维持装备在限流控制期间的电压源特性，较全面地逼近了同步机特性。基于提出的控制方法，给出了面向电网频率和电压响应需求的控制参数整定方法。最后，在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了ESVG并网系统电磁暂态仿真模型，仿真结果表明：ESVG能够在电网频率或电压波动时主动输出有功功率/无功功率，并能减少因电网有功负荷突然增加引起的频率变化，体现出较好的自主惯量响应和电压支撑能力。