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30kW光储虚拟同步发电机

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商品信息

 一、系统概述

  和网源电气光储一体虚拟同步发电机拓扑结构,由两个三相全桥模块通过直流支撑电容组成一个背靠背结构。其中,Vga、Vgb、Vgc为电网三相相电压,Uoa、Uob、Uoc为虚拟同步发电机交流侧输出电压,E为逆变器桥臂输出目标相电压有效值;Udc为直流母线电压,ia、ib、ic为流经滤波电感L2的电流。

 

二、产品设计

  1、控制系统设计

  和网源电气光储一体虚拟同步发电机控制软件功能包括1个虚拟同步发电机控制模块、2个光伏MPPT控制模块、1个储能控制模块以及脉冲触发模块(PWM、SVPWM)与通信模块。本设计集成以上软件功能模块在一块DSP-FPGA双CPU控制板内,对逆变器、储能/光伏DC/DC变换器集中控制,减少通信环节带来的延迟,提高虚拟同步发电机的响应速度。双CPU控制板与上位机之间的通信兼容RS485与以太网。

  2、协调控制逻辑

  (1)当同步逆变器工作在电压型虚拟同步发电机控制模式时,同步逆变器表现为受控交流电压源特性,直流稳压由储能用DC/DC变换器控制,此时储能用DC/DC变换器工作在电压-电流双环控制模式。

  (2)当同步逆变器工作在电流型虚拟同步发电机控制模式时,同步逆变器表现为受控交流电流源特性,直流稳压控制可由储能用DC/DC变换器实现,也可由同步逆变器实现。

 

三、产品特点

  1、当系统频率偏差大于±0.03 Hz时,虚拟同步发电机有功出力大于10%PN时,虚拟同步发电机应具有惯量特性,响应于快速频率变化,增加/降低其有功功率输出;

  2、虚拟同步发电机宜具有阻尼控制功能,阻尼系数D可根据实际电网要求确定;

  3、当系统频率偏差值大于±0.03Hz,10% PN时,虚拟同步发电机应能调节有功输出,参与电网一次调频;

  4、虚拟同步发电机有多种无功控制模式,包括恒电压控制、电压下垂控制、恒功率因数控制和恒无功功率控制等,具备快速响应光伏电站无功控制指令,完成在线切换运行模式的能力。无功功率控制误差不应大于虚拟同步发电机额定有功功率的±2%,响应时间不应大于1s。

 

四、规格参数

       30kW光储虚拟同步发电机.jpg

 

五、应用案例

  委托CNAS认可的实验室,按照GB/T 30427-2013《并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法》、 NB/T32004-2013《光伏发电并网逆变器技术规范》、国家电网公司企业标准报批稿《单元式光伏虚拟同步发电机技术要求和试验方法》要求,完成30kW光伏虚拟同步发电机第三方型式,包括虚拟同步等40余项功能顺利通过试验检测。

  完成即插即用光储一体虚拟同步发电机的研制,完成虚拟同步电机样机接入配电网示范工程方案优化设计,建设虚拟同步电机多机并联示范工程。重点验证配电网系统内虚拟同步电机自适应电压、自适应阻抗接入、追踪同步电网、抑制电网扰动、防孤岛保护的实际效果,清晰反映虚拟同步电机与配电网的阻抗关联耦合特性。

 

六、成功案例

和网源电气累计承建了

中国科学院电工研究所“多能互补发电系统运行和保护性能测试平台”;

中国电力科学研究院配电研究所“复杂配电网数模混合仿真实验室”;

深圳计量质量检测研究院“100通道动力电池余能检测试验平台”;

张北鉴衡可再生能源技术服务有限公司“10MW高低电压故障穿越试验检测平台”;

南京信息职业技术学院“开放式交直流电力电子研究与试验平台”;

陕西理工大学“电力系统综合试验平台”等实验室项目,详细技术方案请联系和网源获取。