维度网讯,约旦耶尔穆克大学和阿利亚安曼大学的研究人员评估了一种采用构网型(GFM)控制的电池储能系统(BESS)在太阳能光伏电站中提升稳定性的性能。构网型控制模拟同步发电机,在电网中断、光伏大幅波动、负荷变化和故障事件期间提供快速的频率和电压支撑。

通讯作者Lina Alhmoud表示,研究的新颖之处在于对与公用事业规模太阳能光伏电站集成的GFM-BESS进行了全面评估,系统性地探究了其在电网扰动期间增强频率稳定性、电压调节和系统弹性的能力,提供了构网型控制策略可支持向高可再生能源渗透率电力系统过渡的定量证据。
研究人员建立了一个包含100 MW太阳能光伏电站和35 MW/60 MWh BESS的模型,BESS配备基于虚拟同步电机(VSM)控制器的构网型逆变器,可提供虚拟惯量、电压调节和频率支撑。在评估过程中,模拟了光伏电站和BESS与外部电网断开的电网中断、光伏出力降低50%、负荷需求增加45%、持续100毫秒的临时三相故障以及永久三相故障等场景,并改变短路比(SCR)从0.42到4.5以评估不同电网强度下的性能。
仿真结果显示,在光伏出力降低50%时,电站总功率从约92-93 MW暂时降至70-72 MW,频率偏差限制在约0.8-1.0 Hz,并在0.5秒内恢复。在负荷增加45%后,功率降至75-77 MW,频率偏差为1.3-1.5 Hz,并在不到0.4秒内恢复。在临时故障场景中,并网点电压降至0.25-0.30 pu后迅速恢复。在永久故障下,尽管电压降至0.7-0.8 pu,无功功率峰值达到45-48 MVAR,频率偏差高达2.5 Hz,系统仍保持稳定。研究的一个关键发现是构网型控制显著提升了系统稳定性,特别是在严重扰动和弱电网条件下。
该研究结果发表在《科学报告》(Scientific Reports)上,论文标题为“Performance evaluation of grid-forming battery energy storage systems for stability enhancement in solar PV plants”,来自约旦耶尔穆克大学(Yarmouk University)和阿利亚安曼大学(Al-Ahliyya Amman University)的研究人员参与了此项工作。
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