摘要：为解决大规模光伏发电并网带来系统调频能力不足的问题,提出了双级式光伏发电有功功率-频率下垂控制和虚拟惯量控制,通过修改Boost变换器或网侧逆变器原有的控制结构来实现光伏发电主动参与电网频率调节。并分析虚拟惯性时间常数、锁相环控制带宽对虚拟惯量控制的影响。基于光伏发电的有功功率-相位运动模型、同步发电机组的频率响应模型来分析光伏发电的虚拟惯量特性及其对系统频率动态特性的影响。仿真结果表明:Boost变换器和网侧逆变器均可按照设定的下垂曲线来控制光伏阵列增发或减少一定量的有功功率,抑制电网频率跌落或升高;虚拟惯性时间常数越大或锁相环控制带宽越小,光伏发电的虚拟惯量越大,频率动态过程中可提供支撑的功率越多。

关键词：双级式光伏发电 频率调节 下垂控制 虚拟惯量控制 boost变换器 

单位：国网宁夏电力科学研究院; 宁夏银川750002; 宁夏电力能源安全重点实验室; 宁夏银川750002; 东北电力大学电气工程学院; 吉林吉林132012; 国网宁夏电力有限公司; 宁夏银川750001