Entwurf eines virtuellen synchronen Generators zur Verbesserung der Frequenzunterstützung von konvertergeführten Systemen

Dieses Papier präsentiert eine Steuerungsstrategie basierend auf dem Konzept des virtuellen synchronen Generators (VSG), um die Frequenzunterstützung von konvertergeführten Systemen zu verbessern. Die Strategie hat die Flexibilität, virtuelle Trägheit, Leistungsfrequenzneigung, Dämpfung und Ansprechgeschwindigkeit einzustellen. In früheren VSG-Designs hing die Ansprechgeschwindigkeit von der virtuellen Trägheit ab; daher konnten beide Spezifikationen nicht unabhängig ausgewählt werden. In dem vorliegenden Papier wird diese Einschränkung überwunden, indem eine VSG-Struktur verwendet wird, die es ermöglicht, die Ansprechgeschwindigkeit unabhängig von den anderen Entwurfsspezifikationen einzustellen, was einen zusätzlichen Freiheitsgrad zur Bereitstellung von Frequenzunterstützung gibt. Darüber hinaus ermöglicht die Fähigkeit, die Geschwindigkeit auszuwählen, mit der der VSG Leistung von der Gleichstromseite bezieht, eine bessere Nutzung der verfügbaren Gleichstromversorgung. Der vorgeschlagene VSG benötigt keinen phasenregelnden Regelkreis, um den Dämpfungseffekt zu erzielen; er hat eine einfache Implementierung und ein systematisches Entwurfsverfahren. Die Steuerungsstrategie wird in einer Multimaschinen-Fallstudie basierend auf dem argentinischen Stromnetz validiert, die mehrere VSGs umfasst. Aspekte wie die Dämpfung von Schwingungen und Verbesserungen der Änderungsrate der Frequenz (RoCoF) und des Frequenznadir werden diskutiert und mit früheren VSGs verglichen.