【摘 要】
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在新能源高比例接入的背景下,光储直柔系统更加有利于新能源的消纳,采用直流配电方式具有的功率损耗小,建设成本低的特点,但新能源发电惯性小,易引起直流电压和交流频率波动,本文研究虚拟惯性控制策略,为光储直柔系统提供惯性支撑,同时为交流电网提供辅助调频。本文主要工作如下:（1）分析了光储直柔系统的拓扑结构、光伏单元和储能单元数学模型和工作特性,研究了光储直柔系统的工作特性和各单元接入直流母线换流器控制策
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在新能源高比例接入的背景下,光储直柔系统更加有利于新能源的消纳,采用直流配电方式具有的功率损耗小,建设成本低的特点,但新能源发电惯性小,易引起直流电压和交流频率波动,本文研究虚拟惯性控制策略,为光储直柔系统提供惯性支撑,同时为交流电网提供辅助调频。本文主要工作如下:（1）分析了光储直柔系统的拓扑结构、光伏单元和储能单元数学模型和工作特性,研究了光储直柔系统的工作特性和各单元接入直流母线换流器控制策略,为后续研究奠定了基础。（2）针对光储直柔系统电压稳定性较差问题,提出了系统虚拟惯性控制策略。在惯性和虚拟惯性定义的基础上,根据直流母线电压变化率建立分段虚拟惯性,为储能单元换流器附加分段虚拟惯性控制,储能单元可根据直流电压变化率为系统提供虚拟惯性,增大了系统的惯性,提高了系统电压稳定性。（3）考虑储能单元荷电状态,提出了一种虚拟惯性功率分配策略。系统的虚拟惯性由储能单元和交流电网共同提供,建立分配因子,对储能单元与交流电网流向直流母线电流统一管理,并根据分配因子重新分配,各自换流器在分配后的参考电流进行控制,储能单元提供符合自身荷电状态的虚拟惯性。（4）针对交流电网受扰动频率质量较差问题,提出了系统辅助调频控制策略,系统通过类比虚拟同步发电机控制策略为交流电网提供虚拟惯性。系统根据交流电网扰动大小确定系统参与程度,在为交流电网提供虚拟惯性,增强交流电网频率稳定性的同时,储能单元响应扰动的成本更低。
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