[實用新型]一種VSG中的虛擬汽輪機模塊的模擬裝置

有效

• 申請號: 201820571559.3
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN208188831U
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 劉輝;孫大衛;田博;葛俊;宋鵬;江浩;程雪坤;劉海濤
• 申請（專利權）人: 華北電力科學研究院有限責任公司;國網冀北電力有限公司;國家電網公司;國網冀北電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞;王濤

本實用新型提供了一種VSG中的虛擬汽輪機模塊的模擬裝置，涉及電力系統技術領域。該裝置中，數模轉換電路的輸出端與虛擬汽輪機模塊電路的輸入端連接，模數轉換電路的輸入端與虛擬汽輪機模塊電路的輸出端連接；數模轉換電路的輸入端通過數據總線接收數字仿真系統中的主汽壓力仿真模型的進氣量數字信號，進行數模轉換后形成進氣量模擬信號輸出到虛擬汽輪機模塊電路中；模數轉換電路接收虛擬汽輪機模塊電路輸出的機械功率模擬信號，進行模數轉換后形成機械功率數字信號通過數據總線發送至數字仿真系統中的發電機仿真模型。可見，本實用新型可實現對VSG中虛擬汽輪機模塊的模擬，為研究VSG輸出特性及電力系統特性奠定了基礎。

技術領域

本實用新型涉及電力系統技術領域，尤其涉及一種VSG中的虛擬汽輪機模塊的模擬裝置。

背景技術

當前，隨著新能源技術的迅猛發展，新能源技術發電在電網中的占比日益上升。由于目前新能源發電設備通常采用最大功率點跟蹤(Maximum Power Point Tracking，簡稱MPPT)控制，無法響應系統頻率和電壓的變化。因此，新能源的大量接入會對電網特性產生顯著影響，例如系統慣量和阻尼降低，旋轉備用容量減少等，電網的安全穩定運行面臨嚴峻的技術挑戰。

虛擬同步發電機(Virtual Synchronous Generators，簡稱VSG)技術通過對新能源發電設備的控制系統進行改進，可以使新能源發電設備具有與同步機類似的頻率和電壓調節特性，從而解決高比例新能源接入后電網缺乏支撐能力的問題，因此得到廣泛關注。但是目前關于虛擬同步發電機的模擬裝置及系統的研究尚淺，尤其是關于VSG中虛擬汽輪機模塊的模擬裝置還未見有相關研究。

實用新型內容

本實用新型的實施例提供一種VSG中的虛擬汽輪機模塊的模擬裝置，以實現對VSG中虛擬汽輪機模塊的模擬，為研究VSG輸出特性及電力系統特性奠定了基礎。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種VSG中的虛擬汽輪機模塊的模擬裝置，包括數模轉換電路、模數轉換電路及虛擬汽輪機模塊電路；所述虛擬汽輪機模塊電路由一階積分環節電路、比例環節電路和加法器電路的方式組合形成；

所述數模轉換電路的輸出端與所述虛擬汽輪機模塊電路的輸入端連接，所述模數轉換電路的輸入端與所述虛擬汽輪機模塊電路的輸出端連接；所述數模轉換電路的輸入端通過數據總線接收數字仿真系統中的主汽壓力仿真模型的進氣量數字信號，進行數模轉換后形成進氣量模擬信號輸出到所述虛擬汽輪機模塊電路中；所述模數轉換電路接收所述虛擬汽輪機模塊電路輸出的機械功率模擬信號，進行模數轉換后形成機械功率數字信號通過數據總線發送至數字仿真系統中的發電機仿真模型。

具體的，所述虛擬汽輪機模塊電路包括：第一一階積分環節電路、第二一階積分環節電路、第三一階積分環節電路、高壓缸功率比例環節電路、中壓缸功率比例環節電路、低壓缸功率比例環節電路、第一加法器電路和第二加法器電路；

所述第一一階積分環節電路的輸入端作為所述虛擬汽輪機模塊電路的輸入端，接收所述進氣量模擬信號；所述第一一階積分環節電路的輸出端分別連接第二一階積分環節電路的輸入端和高壓缸功率比例環節電路的輸入端；

所述第二一階積分環節電路的輸出端分別連接第三一階積分環節電路的輸入端和中壓缸功率比例環節電路的輸入端；

所述第三一階積分環節電路的輸出端連接低壓缸功率比例環節電路的輸入端；

所述高壓缸功率比例環節電路的輸出端連接第一加法器電路的第一輸入端；

所述中壓缸功率比例環節電路的輸出端連接第一加法器電路的第二輸入端；

所述第一加法器電路的輸出端連接第二加法器電路的第一輸入端；

所述低壓缸功率比例環節電路的輸出端連接第二加法器電路的第二輸入端；