江苏大型电网模拟设备方案

电网模拟设备将能够模拟各种电网连接点和动态事件，以在现场直接测试样机。

除模拟各类电网故障外，设备还能测试电网的动态频率变化，以分析大功率风机并网的可行性，测试并网效果。为了测试电网的恢复能力，还可以模拟电网停电。

电网模拟设备可用于太阳能发电和风力发电设备的研发、品质验证以及生产阶段。其全四象限运行、能源回馈以及电压波形编辑功能可符合相关法规（UL1741SA/IEEE1547/IEC62116）以及测试规范要求。

用户可根据测试需求更改相关的参数，如电压、频率、相位变动、三相不平衡及闪变等，以模拟被测试产品所需的电网状态测试条件。电网模拟设备具备能源回馈电网的功能，可以有效节约能源，减少运行成本。 高性能回馈式电网模拟设备可以是一台大功率交流电源。江苏大型电网模拟设备方案

通过不同工况和不同缺陷/故障的多物理场耦合仿真，得到不同类型、不同位置、不同严重程度的缺陷数据样本，从而建立自动学习、持续迭代的电力设备状态智能辨识模型，实现设备故障隐患诊断和定位以及设备状态的评估、预测和预警。

PICIMOS结合新型电力系统复杂运行条件、多因素作用下设备状态演变规律、故障产生机理以及失效机制，利用设备状态全息感知数据，通过大数据、人工智能技术与电力设备数字孪生相结合，实现设备状态精细分析、预测和智能诊断。

高比例新能源接入下新型电力系统的强不确定性、波动性以及大量谐波引入会导致电力设备承受更加极端、变化剧烈的运行条件。平台量化外部灾害电网安全运行风险，加强调控运行人员对电网的控制，研究极端条件下电力设备的失效机理、规律以及长效服役维护的策略，保障新型电力系统复杂运行条件下电力设备长期运行的安全性和可靠性。 苏州实验室电网模拟设备原理双向交流电网模拟电源输出具有高质量、高精度及高动态响应等特性。

基于虚拟轴耦合的虚拟同步发电机混合储能惯量-阻尼协调控制策略

摘要：将虚拟同步运行的混合储能装置与同步发电机通过虚拟轴耦合，可实现暂态能量的高效传递，提高可再生能源发电系统的暂态稳定性。建立了混合储能装置静态能量与同步发电机动能之间的转换关系。对混合储能装置中的虚拟惯量进行分析，以获得同步运行能力。为了从同步发电机中传递更多的暂态能量，在混合储能装置中引入新的虚拟轴，并分析混合储能装置与虚拟轴耦合对系统暂态稳定性的影响。利用哈密顿能量函数，推导混合储能装置暂态能量高效传递的必要条件，进而提出了混合储能装置虚拟轴的控制策略，以协调虚拟惯量和功率振荡抑制功能。算例仿真结果表明，所提控制策略能明显改善系统频率和功角的暂态稳定性。

摘要：对比分析了锁相环同步机制和虚拟同步发电机同步机制下的双馈风电系统小扰动稳定性及动态特性。针对2种同步机制下的双馈风电系统，基于数学方程分别得出相应的小扰动模型，进而利用特征值分析法对系统小扰动稳定性进行研究。在StarSim硬件在环(StarSim-HIL)半实物仿真平台上搭建相关模型，通过仿真对2种同步机制下的双馈风电系统有功支撑等动态特性及小扰动稳定性进行了分析与验证。对2种同步机制的适用性进行总结，指出锁相环型控制虽然动态特性好、响应速度快，但是在弱电网下的小扰动稳定性及有功支撑等方面，虚拟同步发电机控制更有优势。电网模拟设备应用于新能源行业如储能逆变器、光伏逆变器、充电桩等产品并网性能测试。

大规模风电经LCC-HVDC送出的送端电网频率协同控制策略

摘要：针对大规模风电经电网换相型高压直流(LCC-HVDC)送出的送端电网所面临的严峻高频问题，充分挖掘风电潜在调频能力，提出一种风电与直流频率限制器(FLC)参与送端电网调频的协同控制策略。分析直流FLC参与送端电网调频的响应特性，刻画送端电网频率与风电机组功率的下垂关系，设计风电机组变转速与变桨距角相结合的一次调频控制方法。建立包括常规机组一次调频、风电机组下垂控制和直流FLC的频率响应综合模型，结合电网的频率稳定要求，采用灵敏度方法整定风电机组与直流FLC的调频参数，设计风电与直流FLC共同参与的频率协同控制策略。算例仿真结果表明：所提频率协同控制策略可有效降低高频切机、直流过载运行风险，提高送端电网的频率稳定性。 电网模拟设备采用全数字控制，精度高，速度快，输出调节范围广。上海大型电网模拟设备加工

电网模拟设备其直流输出特性具有高精度及高动态响应特性，并具有双向能量转换功能。江苏大型电网模拟设备方案

摘要：直驱风机网侧换流器可能因与弱电网动态交互引发系统失稳问题。为探究系统的交互机理，保证系统的稳定运行，首先对直驱风机并网模型进行了合理简化，建立了弱电网下直驱风机网侧换流器与电网交互的单输入单输出传递函数模型，并应用经典频域判据进行稳定性分析，探究电气与控制环节对于系统稳定性的影响。其次在分析锁相环导致系统失稳的原因基础上，提出了一种新型3阶锁相环控制结构设计方案，并对锁相环参数进行了多目标优化设计。结果表明，3阶锁相环具有更好的谐波衰减效果，在短路比为2的极弱电网下仍可以保持稳定运行。其次基于MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提设计方案的有效性。江苏大型电网模拟设备方案