[实用新型]一种VSG中的虚拟汽轮机模块的模拟装置

说明书

本实用新型提供了一种VSG中的虚拟汽轮机模块的模拟装置，涉及电力系统技术领域。该装置中，数模转换电路的输出端与虚拟汽轮机模块电路的输入端连接，模数转换电路的输入端与虚拟汽轮机模块电路的输出端连接；数模转换电路的输入端通过数据总线接收数字仿真系统中的主汽压力仿真模型的进气量数字信号，进行数模转换后形成进气量模拟信号输出到虚拟汽轮机模块电路中；模数转换电路接收虚拟汽轮机模块电路输出的机械功率模拟信号，进行模数转换后形成机械功率数字信号通过数据总线发送至数字仿真系统中的发电机仿真模型。可见，本实用新型可实现对VSG中虚拟汽轮机模块的模拟，为研究VSG输出特性及电力系统特性奠定了基础。

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种VSG中的虚拟汽轮机模块的模拟装置。

背景技术

当前，随着新能源技术的迅猛发展，新能源技术发电在电网中的占比日益上升。由于目前新能源发电设备通常采用最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，简称MPPT)控制，无法响应系统频率和电压的变化。因此，新能源的大量接入会对电网特性产生显著影响，例如系统惯量和阻尼降低，旋转备用容量减少等，电网的安全稳定运行面临严峻的技术挑战。

虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generators，简称VSG)技术通过对新能源发电设备的控制系统进行改进，可以使新能源发电设备具有与同步机类似的频率和电压调节特性，从而解决高比例新能源接入后电网缺乏支撑能力的问题，因此得到广泛关注。但是目前关于虚拟同步发电机的模拟装置及系统的研究尚浅，尤其是关于VSG中虚拟汽轮机模块的模拟装置还未见有相关研究。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种VSG中的虚拟汽轮机模块的模拟装置，以实现对VSG中虚拟汽轮机模块的模拟，为研究VSG输出特性及电力系统特性奠定了基础。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种VSG中的虚拟汽轮机模块的模拟装置，包括数模转换电路、模数转换电路及虚拟汽轮机模块电路；所述虚拟汽轮机模块电路由一阶积分环节电路、比例环节电路和加法器电路的方式组合形成；

所述数模转换电路的输出端与所述虚拟汽轮机模块电路的输入端连接，所述模数转换电路的输入端与所述虚拟汽轮机模块电路的输出端连接；所述数模转换电路的输入端通过数据总线接收数字仿真系统中的主汽压力仿真模型的进气量数字信号，进行数模转换后形成进气量模拟信号输出到所述虚拟汽轮机模块电路中；所述模数转换电路接收所述虚拟汽轮机模块电路输出的机械功率模拟信号，进行模数转换后形成机械功率数字信号通过数据总线发送至数字仿真系统中的发电机仿真模型。

具体的，所述虚拟汽轮机模块电路包括：第一一阶积分环节电路、第二一阶积分环节电路、第三一阶积分环节电路、高压缸功率比例环节电路、中压缸功率比例环节电路、低压缸功率比例环节电路、第一加法器电路和第二加法器电路；

所述第一一阶积分环节电路的输入端作为所述虚拟汽轮机模块电路的输入端，接收所述进气量模拟信号；所述第一一阶积分环节电路的输出端分别连接第二一阶积分环节电路的输入端和高压缸功率比例环节电路的输入端；

所述第二一阶积分环节电路的输出端分别连接第三一阶积分环节电路的输入端和中压缸功率比例环节电路的输入端；

所述第三一阶积分环节电路的输出端连接低压缸功率比例环节电路的输入端；

所述高压缸功率比例环节电路的输出端连接第一加法器电路的第一输入端；

所述中压缸功率比例环节电路的输出端连接第一加法器电路的第二输入端；

所述第一加法器电路的输出端连接第二加法器电路的第一输入端；

所述低压缸功率比例环节电路的输出端连接第二加法器电路的第二输入端；