1、您好，“薩特朗動力”為您解答“虛擬同步發電機技術”絕大部分的分布式電源都是通過電力電子變流器接入電網，而電力電子變流器與傳統同步發電機有著本質的區別。
(相關資料圖)
2、電力電子變流器因其快速的動態響應、較小的過載能力、低轉動慣量和低短路容量等特性將對電網的靜動態穩定性產生難以忽視的影響。
3、而大電網中的同步發電機具有優良的慣性和阻尼特性，并能夠參與電網電壓和頻率的調節，具有對電網天然友好的優勢。
4、因此，如果借鑒傳統電力系統的運行經驗和同步發電機的特性，則可以實現逆變器電網的友好接入，在很大程度上可以解決分布式電源并網所面臨的諸多問題和挑戰。
5、基于這一思想，在傳統并網逆變器的直流側引入適量的儲能單元，并在逆變器的控制中集成傳統同步發電機模型，就引出了虛擬同步發電機技術。
6、簡而言之，VSG技術主要就是通過模擬同步發電機的本體模型、有功調頻以及無功調壓等特性，使逆變器從運行機制和外特性上都可與傳統同步發電機相媲美。
7、在傳統同步發電機中，當系統中的負荷突然變化，由于機械慣性，輸入功率還來不及做出反應，則負荷所需要的功率就大于發電機的輸入功率，為了保持功率的平衡，發電機只能把轉子的部分動能轉化為電能，從而導致發電機的轉速降低，電網的頻率下降。
8、如果從能量的角度來理解傳統同步發電機中的轉動慣量，大的轉動慣量，在同步轉速下也就意味著儲存著更多的動能，也即可以通過短時釋放儲存在轉子中的動能來參與有功功率的平衡。
9、因此，慣性也是一種儲能的體現。
10、如果逆變器直流側儲存的能量足夠大，當逆變器采用VSG技術時，由于虛擬慣性的存在，可以使VSG在受擾后具有和傳統同步發電機一樣的慣性，那么VSG就能夠參與一次調頻；而且，考慮到同步發電機熱能-機械能-電能的轉換過程緩慢，基于儲能裝置的化學能-電能的轉換時間更短，因此VSG響應速度更快，能夠參與調頻的逆變器必須配備足夠的儲能。
11、如果直流側不能瞬時提供足夠的能量，那么逆變器的調頻能力也就非常有限。
12、傳統同步發電機的轉動慣量是一個和其尺寸有關的物理量，通常隨功率的增加而增大。
13、然而，VSG的虛擬慣性并非固定不變，而是與儲能單元的配置密切相關，使得VSG虛擬慣性的選擇更加靈活。
14、傳統同步發電機中的阻尼是阻力轉矩隨轉速變化而變化的一個系數，主要取決于電機的類型和運行條件。
15、同步發電機并網運行時，由于阻尼繞組的存在，會產生電磁阻尼，主要與阻尼繞組有關。
16、同樣的，在VSG中由于虛擬阻尼的引入，使得VSG具備了阻尼功率振蕩的能力。
17、近年來，隨著儲能技術的快速發展，考慮到儲能單元的快速功率響應特性，在太陽能光伏發電中，直流側配置儲能單元，將光伏和儲能單元看作一個整體，對其中的逆變器采用VSG控制技術，從而實現光伏發電友好的削峰填谷，能夠有效提高分布式電源接入系統的頻率穩定性，具有廣闊的應用前景。
18、VSG技術的研究方興未艾，從理論體系到工程實際都還有待完善。
19、VSG實現的載體依舊是半導體功率器件，其過載能力有限等電力電子變流器本身的問題、VSG關鍵參數的整定問題、儲能單元的優化配置問題以及電力電子變流器與同步發電機模型耦合產生的不同頻率范圍內的振蕩等諸多問題還亟待進一步的解決。
20、總而言之，VSG應集同步發電機之長而避其短，借鑒傳統電力系統成熟的控制理念及分析方法，模擬同步發電機優越的性能，同時結合電力電子控制的靈活性及快速性，不斷去改進VSG技術。
21、目前，國內外學者提出了多種VSG技術的實現思路，開展了許多富有成效的工作，所取得的很多研究成果具有很好的參考價值，這里不再一一羅列。
22、另外，據了解目前國內已有相關企業將VSG技術應用于多項實際工程中，取得了商業化的階段性成果。
本文分享完畢，希望對大家有所幫助。
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