第12卷第6期2023年6月Vol.12No.6Jun.2023储能科学与技术EnergyStorageScienceandTechnology飞轮储能虚拟同步机动态特性及对电力系统频率的改善分析左兴龙1，柳亦兵1，秦润2，曲文浩2，滕伟1（1华北电力大学先进飞轮储能技术研究中心，北京102206；2深能南京能源控股有限公司，江苏南京210000）摘要：“双碳”目标提出后，可再生能源发电持续增加，传统火电机组占比下降，电力系统惯量降低，频率安全面临挑战。飞轮储能虚拟同步机(VSG)具备快速响应和惯量支撑能力，能够改善电力系统频率特性。本工作首先建立飞轮储能VSG模型，分析其在不同阻尼状态下的动态响应特性，验证了飞轮储能VSG的惯量和快速响应优势，并确定2.5MW/0.5MWh飞轮储能阵列VSG的最佳控制参数。随后建立含飞轮储能VSG的电力系统频率响应扩展模型，阐述飞轮储能VSG的惯性响应和调频能力，并在Matlab/Simulink环境中对某区域电力系统进行仿真分析，验证飞轮储能VSG调频辅助和惯量支撑作用，能够抑制电力系统在功率扰动时的频率跌落，抬升频率最低点，改善电力系统频率恶化现状。关键词：飞轮储能；虚拟同步机；惯量；频率特性doi：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0059中图分类号：TM743文献标志码：A文章编号：2095-4239（2023）06-1920-08DynamiccharacteristicsofflywheelenergystoragevirtualsynchronousmachineandanalysisofpowersystemfrequencyimprovementZUOXinglong1,LIUYibing1,QINRun2,QUWenhao2,TENGWei1(1AdvancedFlywheelEnergyStorageTechnologyResearchCenter,NorthChinaElectricPowerUniversity,Beijing102206,China;2ShenzhenEnergyNanjingHoldingCo.Ltd,Nanjing210000,Jiangsu,China)Abstract:Afterthe"doublecarbon"targetisputforward,renewableenergypowergenerationcontinuestoincrease,theproportionoftraditionalthermalpowerunitsdecreases,theinertiaofthepowersystemdecreases,andfrequencysecurityfaceschallenges.Theflywheelenergystoragevirtualsynchronousgenerator(VSG)hastheabilitytoprovidefastresponseandinertiasupporttoimprovethefrequencycharacteristicsofthepowersystem.ThisstudyfirstestablishesaVSGmodelofflywheelenergystorage,andthedynamicresponsecharacteristicsunderdifferentdampingstatesareanalyzed.Similarly,flywheelenergystorageVSG'sinertiaandfastresponseadvantageswereverified,andtheoptimalcontrolparametersoft...
