Quellenlast kooperative Frequenzregelung basierend auf dem Konzept der virtuellen synchronen/asynchronen Maschine

Zusammenfassung Aufgrund des Fehlens von Trägheit stellt der hohe Anteil elektronischer Energieanlagen eine große Bedrohung für die Stabilität des Stromsystems dar. Frühere Studien haben die Regelmethode der virtuellen synchronen Maschine (VSM) für die inverterbasierten dezentralen Erzeuger (DG) vorgeschlagen. Aufgrund der Kapazitätsbeschränkungen von DG ist die Fähigkeit des Inverters, die Trägheitswirkung bereitzustellen, jedoch begrenzt. Gleichzeitig haben einige steuerbare Lasten ebenfalls die Fähigkeit, Trägheitsunterstützung zu bieten, werden jedoch noch nicht vollständig genutzt. Um eine bessere Netzfrequenzreaktion zu erzielen, schlägt dieses Papier eine Quellenlast-Koordinationsstrategie basierend auf dem VSM- und VAM-Konzept vor. Zu diesem Zweck wird zunächst ein detailliertes VAM-Modell für den Gleichrichter auf der Nachfrageseite abgeleitet. Nicht nur die virtuelle Trägheit und die Dämpfung der Frequenzschwankungen können bereitgestellt werden, sondern auch die Synchronisationseinheiten sind nicht erforderlich, um die unbekannte Netzfrequenz zu ermitteln. Anschließend wird eine verteilte konsensbasierte sekündäre Regelung vorgestellt, um die Frequenz zu regulieren und auf einen Referenzwert basierend auf VSM und VAM zu konvergieren. Im Vergleich zu den bestehenden Frequenzregelungsmethoden nutzt das vorgeschlagene Schema die Fähigkeit der Lastseite zur Teilnahme an der Frequenzmodulation optimal aus. Schließlich werden einige numerische Simulationen durchgeführt, um die Machbarkeit der vorgeschlagenen Methode in MATLAB/Simulink zu validieren.