一种基于虚拟电机控制的能量路由器

• 作者: 冉立 刘海涛 吕志鹏 曾正 段青 盛万兴 谭骞
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 能源互联网 能量路由器 虚拟同步电机 虚拟直流电机 小信号模型
• 年，卷（期）: 2015,（14）
• 所属期刊栏目: 能源互联网专题 -- 能源互联网的设备与技术
• 页码范围: 3541-3550
• 页数: 10页
• 分类号: TM46
• 字数: 5568字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.14.008

摘要

能量路由器是能源互联网的关键技术之一，其电路拓扑和运行控制与可再生能源接纳、灵活电力变换息息相关。与传统基于固态变压器的能量路由器不同，文中提出一种交直流混合、工频隔离、交直流模块化的能量路由器电路，便于低压交直流配电网接入、负荷供电、可再生能源和储能等分布式电源消纳。在此基础上，基于虚拟电机理论，还提出该能量路由器的控制策略，交流侧接口采用虚拟同步电机控制，直流侧接口采用虚拟直流电机控制，以增强系统惯性和阻尼，提升系统稳定性。然后，建立了虚拟电机控制的数学模型，分析其小信号模型和功率分配特性。最后，针对一个典型的能量路由器系统，利用PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了所提电路拓扑和控制策略的正确性和有效性，为能量路由器和能源互联网的研究提供了一种新的模型和方法。