一种用于连接VSG型分布式发电（DG）的配电网中故障的建模与计算方法 范阳、 陈和成、 胡伟、 彭芳、 高厚雷、 雷阳

《Electronics》：A Modeling and Calculation Method for Faults in the Distribution Network Connected to VSG-Type DGs Fan Yang, Hechong Chen, Wei Hu, Fang Peng, Houlei Gao and Yang Lei

　　

摘要

传统的故障分析和计算方法主要针对以同步发电机为主的电力系统开发，这些方法在分布式发电（DG）占比较高的配电网中适用性有限。这些方法无法为故障特性分析或保护协调提供可靠的理论依据。现有研究主要集中在将“跟随电网”（GFL）功能的逆变器集成到电力系统中。相比之下，关于将“形成电网”（GFM）功能的逆变器（尤其是虚拟同步发电机VSG）集成到电力系统中的研究仍然严重不足。因此，本文提出了一种专为配备VSG型DG的配电网设计的故障分析和计算方法。首先，研究了VSG型DG的控制策略，并分析了其在配电网发生故障时的有功功率响应特性。随后，针对对称和不对称故障，建立了包含VSG型DG的典型配电网的等效模型。接着，利用有功功率与频率、无功功率与电压之间的依赖关系，提出了一种配电网故障计算方法，并验证了其通用性。该方法易于实现且计算效率高，无需了解控制回路中PI控制器的详细参数或时间常数。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了该方法在多DG场景下的高精度和适用性，从而促进了VSG型DG在配电网中的集成。