提高短时中断故障期间新能源微电网稳定性的惯性储能永磁发电机组

郑军铭 冯 丽 蔡志远 张炳义

提高短时中断故障期间新能源微电网稳定性的惯性储能永磁发电机组

郑军铭1冯 丽2蔡志远1张炳义1

（1. 沈阳工业大学电气工程学院 沈阳 110870 2. 沈阳职业技术学院电气工程学院 沈阳 110033）

为解决高比例新能源微电网的短时中断问题，提出一种惯性储能永磁发电机组。该文提出的永磁机组由共外转子滚筒的永磁电动机和永磁发电机组成，具有对新能源微电网实时惯性支撑和输出电能质量高的优点。首先，从惯性储能角度出发，结合电网电能质量指标要求对永磁机组进行设计，通过有限元和场路耦合仿真验证了永磁机组设计的合理性；然后，结合永磁机组电磁－机械耦合模型，建立基于PSCAD平台的永磁机组电力系统仿真模型，仿真结果证明了在短时中断故障期间永磁机组可实现对新能源微电网的惯性支撑；最后，研制了一台55kW的缩比样机，通过实验测实验证了设计思想的正确性。

新能源微电网 惯性储能 永磁机组 惯性支撑

0 引言

随着全球能源与环境问题的日益加剧，风力发电、光伏发电等新能源装机比例不断增长是未来电力系统的发展趋势。欧盟、中国和美国分别描绘出2050年高比例新能源电力系统蓝图。但新能源微电网缺乏可靠的惯性响应，且对有功功率变化和频率波动的耐受能力差，导致电网出现严重故障甚至新能源机组大规模离网，这给电力系统安全和稳定运行带来了新的挑战[1]。

为了提……