Применение технологии виртуальной инерции как метода интеграции солнечных и ветроэлектрических станций в энергосистемы на примере Китая
Ключевые слова:
виртуальная инерция, виртуальная синхронная машина, виртуальный синхронный генератор, автономные инверторы, ведомые инверторы, системы виртуальной инерции, интеграция ВИЭ
Аннотация
Трансформация в мировой энергетике привела к развитию силовой электроники в энергосистемах. При значительной доле возобновляемых источников энергии (свыше 15% от суммарной установленной мощности генерации) в электроэнергетической системе наблюдается относительное снижение эквивалентной инерции, вследствие чего ухудшаются условия устойчивости и качество демпфирования возмущений. Один из путей решения данных проблем — технология обеспечения виртуальной инерции, позволяющая возобновляемым источникам энергии с силовым преобразователем имитировать инерционный отклик, подобный синхронному генератору. Лидером по вводу объектов возобновляемой энергетики (фото- и ветроэлектрических станций) является Китай, поэтому для него особо актуально применение систем виртуальной инерции.
Настоящая работа посвящена обзору применения систем виртуальной инерции в Китае. Дана краткая характеристика систем виртуальной инерции, их разновидности (топологии). Рассмотрена нормативная база по применению технологии виртуальной инерции на энергетических объектах Китая, определены основные требования к системам виртуальной инерции. Изучены 15-ть энергетических проектов с применением технологии виртуальной инерции, приведены характеристики проектов, определены области их применения и технологические эффекты от применения данной технологии. Аналитически установлено, что системы виртуальной инерции применяют в микросетях, системах накопления электроэнергии, при передачах постоянного тока, а также в объединённой электроэнергетической системе Китая для интеграции возобновляемых источников энергии. Системы виртуальной инерции в Китае служат для регулирования частоты, обеспечения устойчивости изолированных энергосистем и плавного переключения микросети с изолированного режима работы на параллельный с объединённой энергосистемой, достижения баланса активной мощности при пиковых нагрузках в сетях с дефицитом мощности и запуска газотурбинных станций. Показаны направления развития технологии виртуальной инерции.
Литература
1. Чжоу Сосин. Перспективы развития и ключевые технологии энергетической системы Китая в рамках цели «двойного углерода» [Электрон. ресурс] https://www.cpnn.com.cn/news/nytt/202204/t20220411_1501133.html (дата обращения 26.02.2024) (на китайском языке).
2. Yuan X., Zhang M. Basic Challenges of and Technical Roadmap to Power-electronized Power System Dynamics Issues // J. Proc. CSEE. 2022. V. 42(5). Pp. 1904—1916 (на китайском языке).
3. Бурмейстер М.В. Системы виртуальной инерции: новый подход к интеграции ВИЭ в электроэнергетические системы // Электроэнергия. Передача и распределение. 2023. № 6. С. 74—81.
4. Li Z., Wu X. Analysis and Reflection on Frequency Characteristics of East China Grid after Bipolar Locking of “9·19” Jinping-Sunan DC Transmission Line // J. Automation of Electric Power Systems. 2017. V. 47(7). Pp. 149—155 (на китайском языке).
5. Zhang J. Research on the Mechanism of Subsynchronous Oscillations of Wind Farms in Hami // J. Proc. CSEE. 2018. V. 38(18). Pp. 5447—5460 (на китайском языке).
6. Статистика национальной электроэнергетики в 2023 г. [Офиц. сайт] http://www.nea.gov.cn/2024-01/26/c_1310762246.htm (дата обращения 10.07.2024) (на китайском языке).
7. Статистика национальной электроэнергетики в 2022 г. [Офиц. сайт] https://www.nea.gov.cn/2023-01/18/c_1310691509.htm (дата обращения 10.07.2024) (на китайском языке).
8. Ван Сюэчэнь, Цуй Сяоли. Анализ ситуации развития и реформирования электроэнергетики Китая [Электрон. ресурс] https://mguangfu.bjx.com.cn/mnews/20220505/1222229.shtml (дата обращения 26.02.2024) (на китайском языке).
9. Beck H., Hesse R. Virtual Synchronous Machine // Proc. IX Intern. Conf. Electrical Power Quality and Utilisation. Barcelona, 2007. Pp. 1—6.
10. Sakimoto K., Miura Y., Ise T. Stabilization of a Power System with a Distributed Generator by a Virtual Synchronous Generator function // Proc. IEEE VIII Intern. Conf. Power Electronics and ECCE Asia (ICPE&ECCE). 2011. Pp. 1498—1505.
11. Visscher K., De Haan S.W.H. Virtual Synchronous Machines (VSG's) for Frequency Stabilisation in Future Grids with a Significant Share of Decentralized Generation // CIRED Seminar SmartGrids for Distribution. 2008. Pp. 1—4.
12. Zhong Q, Weiss.G. Synchronverters: Inverters that Mimic Synchronous Generators // J. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2011. V. 4. Pp. 1259—1267.
13. Lü Z., Sheng W. Application and Challenge of Virtual Synchronous Machine Technology in Power System // J. Proc. CSEE. 2017. V. 37(2). Pp. 349—359 (на китайском языке).
14. Китайское сообщество изучения энергетики. Испытание и оценки работы технологии виртуального синхронного генератора [Электрон. ресурс] https://www.cers.org.cn/site/content/9d46304a8bcb0e1c7c222d6615e5d48f.html (дата обращения 26.03.2024) (на китайском языке).
15. Edris A.A., Adapa R., Baker M.H. Proposed Terms and Definitions for Flexible AC Transmission System (FACTS) // J. IEEE Power Eng. Rev. 1997. V. 12(4). Pp. 1848—1853.
16. QGDW 11824—2018. Технические рекомендации по виртуальным синхронным генераторам [Электрон. ресурс] https://www.doc88.com/p-63847166572012.html (дата обращения 12.02.2024) (на китайском языке).
17. GB/T 38983.1—2020. Виртуальная синхронная машина. Ч. 1. Общие положения [Электрон. ресурс] http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=14FE6CC146B8E600AB427463338686C2 (дата обращения 06.03.2024) (на китайском языке).
18. План действий по повышению стандартизации углеродного пика и углеродной нейтральности энергии [Электрон. ресурс] https://www.nea.gov.cn/2022-10/09/c_1310668927.htm (дата обращения 06.03.2024) (на китайском языке).
19. GB/T 40595—2021. [Электрон. ресурс] http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=03B767C66C72E791F978942578237835 (дата обращения 06.03.2024) (на китайском языке).
20. Arani M, Eisaadany E. Implementing Virtual Inertia in DFIG-based Wind Power Generation // J. IEEE Trans. Power Systems. 2013. V. 28(2). Pp. 1373—1384.
21. Zhong Q. e. a. Grid-friendly Wind Power Systems Based on the Synchronverter Technology // J. Energy Conversion Management. 2015. V. 89. Pp. 719—726.
22. Zha Y., Lin J. Analysis of Inertia Characteristics of Photovoltaic Power Generation System Based on Generalized Droop Control // J. Smart Power. 2021. No. 2. Pp. 54—59, 68 (на китайском языке).
23. Чжанцзякоу Хэбэй. План развития демонстрационной зоны возобновляемых источников энергии. [Электрон. ресурс] https://chinaenergyportal.org/zhangjiakou-hebei-renewable-energy-demonstration-zone-development-plan/ (дата обращения 06.03.2024) (на китайском языке).
24. ГОСТ Р 56124.2—2014. Возобновляемая энергетика. Гибридные электростанции на основе возобновляемых источников энергии, предназначенные для сельской электрификации.
25. Bevrani H, Ise T, Miura Y. Virtual Synchronous Generator: a Survey and New Perspectives // J. Intern. J. Electrical Power & Energy Systems. 2014. V. 54. Pp. 244—254.
26. Wen Y., Dai Y.A. Grid Friendly PV/BESS Distributed Generation Control Strategy // J. Proc. CSEE. 2017. V. 37(2). Pp. 464—475 (на китайском языке).
27. Ding M., Yang X. Control Strategies of Inverters Based on Virtual Synchronous Generator in a Microgrid // J. Automation of Electric Power Systems. 2009. No. 8. Pp. 89—93 (на китайском языке).
28. Lü Z., Zhong Q. Virtual Synchronous Generator and Its Applications in Micro-grid // J. Proc. CSEE. 2014. V. 34(16). Рp. 2591—2603 (на китайском языке).
29. Burmeyster M.V., Berdyshev I.I., Bulatov R.V., Nasyrov R.R., Bakasova A.B. Investigation of the Influence of the Virtual Inertia System on the Stability of a PV Plant // Proc. VI Intern. Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE). 2024. Pp. 1—7.
30. Liu G.， Lin S. Summary of Virtual Synchronous Machine Technology Demonstration Project // J. Distribution & Utilization. 2019. Pp. 37—42 (на китайском языке).
31. Chauhan P. e. a. Battery Energy Storage for Seamless Transitions of Wind Generator in Standalone Microgrid // J. IEEE Trans. Industry Appl. 2019. V. 5(1). Pp. 69—77.
32. Sun C. e. a. Virtual Synchronous Machine Control for Low-inertia Power System Considering Energy Storage Limitation // Proc. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). 2019. Pp. 6021—6028.
33. Zhu L., Yuan Z. Review of Frequency Support Control Methods for Asynchronous Interconnection System Based on VSC-HVDC // J. Electric Power Automation Equipment. 2019. V. 39(2). Pp. 84—92.
34. Guan M. e. a. Synchronous Generator Emulation Control Strategy for Voltage Source Converter (VSC) Stations // J. IEEE Trans. Power Systems. 2015. V. 30(6). Pp. 3093—3101.
---
Для цитирования: Чжоу Х., Насыров Р.Р., Бурмейстер М.В. Применение технологии виртуальной инерции как метода интеграции солнечных и ветроэлектрических станций в энергосистемы на примере Китая // Вестник МЭИ. 2025. № 1. С. 42—53. DOI: 10.24160/1993-6982-2025-1-42-53
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Chzhou Sosin. Perspektivy Razvitiya i Klyuchevye Tekhnologii Energeticheskoy Sistemy Kitaya v Ramkakh Tseli «Dvoynogo Ugleroda» [Elektron. Resurs] https://www.cpnn.com.cn/news/nytt/202204/t20220411_1501133.html (Data Obrashcheniya 26.02.2024). (in Chinese).
2. Yuan X., Zhang M. Basic Challenges of and Technical Roadmap to Power-electronized Power System Dynamics Issues. J. Proc. CSEE. 2022;42(5):1904—1916. (in Chinese).
3. Burmeyster M.V. Sistemy Virtual'noy Inertsii: Novyy Podkhod k Integratsii VIE v Elektroenergeticheskie Sistemy. Elektroenergiya. Peredacha i Raspredelenie. 2023;6:74—81. (in Russian).
4. Li Z., Wu X. Analysis and Reflection on Frequency Characteristics of East China Grid after Bipolar Locking of “9·19” Jinping-Sunan DC Transmission Line. J. Automation of Electric Power Systems. 2017;47(7):149—155. (in Chinese).
5. Zhang J. Research on the Mechanism of Subsynchronous Oscillations of Wind Farms in Hami. J. Proc. CSEE. 2018;38(18):5447—5460. (in Chinese).
6. Statistika Natsional'noy Elektroenergetiki v 2023 g. [Ofits. Sayt] http://www.nea.gov.cn/2024-01/26/c_1310762246.htm (Data Obrashcheniya 10.07.2024). (in Chinese).
7. Statistika Natsional'noy Elektroenergetiki v 2022 g. [Ofits. Sayt] https://www.nea.gov.cn/2023-01/18/c_1310691509.htm (Data Obrashcheniya 10.07.2024). (in Chinese).
8. Van Syuechen', Tsuy Syaoli. Analiz Situatsii Razvitiya i Reformirovaniya Elektroenergetiki Kitaya [Elektron. Resurs] https://mguangfu.bjx.com.cn/mnews/20220505/1222229.shtml (Data Obrashcheniya 26.02.2024). (in Chinese).
9. Beck H., Hesse R. Virtual Synchronous Machine. Proc. IX Intern. Conf. Electrical Power Quality and Utilisation. Barcelona, 2007:1—6.
10. Sakimoto K., Miura Y., Ise T. Stabilization of a Power System with a Distributed Generator by a Virtual Synchronous Generator function. Proc. IEEE VIII Intern. Conf. Power Electronics and ECCE Asia (ICPE&ECCE). 2011:1498—1505.
11. Visscher K., De Haan S.W.H. Virtual Synchronous Machines (VSG's) for Frequency Stabilisation in Future Grids with a Significant Share of Decentralized Generation. CIRED Seminar SmartGrids for Distribution. 2008:1—4.
12. Zhong Q, Weiss.G. Synchronverters: Inverters that Mimic Synchronous Generators. J. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2011;4:1259—1267.
13. Lü Z., Sheng W. Application and Challenge of Virtual Synchronous Machine Technology in Power System. J. Proc. CSEE. 2017;37(2):349—359. (in Chinese).
14. Kitayskое Soobshchestvo Izucheniya Energetiki. Ispytanie i Otsenki Raboty Tekhnologii Virtual'nogo Sinkhronnogo Generatora [Elektron. Resurs] https://www.cers.org.cn/site/content/9d46304a8bcb0e1c7c222d6615e5d48f.html (Data Obrashcheniya 26.03.2024). (in Chinese).
15. Edris A.A., Adapa R., Baker M.H. Proposed Terms and Definitions for Flexible AC Transmission System (FACTS). J. IEEE Power Eng. Rev. 1997;12(4):1848—1853.
16. QGDW 11824—2018. Tekhnicheskie Rekomendatsii po Virtual'nym Sinkhronnym Generatoram [Elektron. Resurs] https://www.doc88.com/p-63847166572012.html (Data Obrashcheniya 12.02.2024). (in Chinese).
17. GB/T 38983.1—2020. Virtual'naya Sinkhronnaya Mashina. Ch. 1. Obshchie Polozheniya [Elektron. Resurs] http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=14FE6CC146B8E600AB427463338686C2 (Data Obrashcheniya 06.03.2024). (in Chinese).
18. Plan Deystviy po Povysheniyu Standartizatsii Uglerodnogo Pika i Uglerodnoy Neytral'nosti Energii [Elektron. Resurs] https://www.nea.gov.cn/2022-10/09/c_1310668927.htm (Data Obrashcheniya 06.03.2024). (in Chinese).
19. GB/T 40595—2021. [Elektron. Resurs] http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=03B767C66C72E791F978942578237835 (Data Obrashcheniya 06.03.2024). (in Chinese).
20. Arani M, Eisaadany E. Implementing Virtual Inertia in DFIG-based Wind Power Generation. J. IEEE Trans. Power Systems. 2013;28(2):1373—1384.
21. Zhong Q. e. a. Grid-friendly Wind Power Systems Based on the Synchronverter Technology. J. Energy Conversion Management. 2015;89:719—726.
22. Zha Y., Lin J. Analysis of Inertia Characteristics of Photovoltaic Power Generation System Based on Generalized Droop Control. J. Smart Power. 2021;2:54—59, 68. (in Chinese).
23. Chzhantszyakou Khebey. Plan razvitiya Demonstratsionnoy Zony Vozobnovlyaemykh Istochnikov Energii. [Elektron. Resurs] https://chinaenergyportal.org/zhangjiakou-hebei-renewable-energy-demonstration-zone-development-plan/ (Data Obrashcheniya 06.03.2024). (in Chinese).
24. GOST R 56124.2—2014. Vozobnovlyaemaya Energetika. Gibridnye Elektrostantsii na Osnove Vozobnovlyaemykh Istochnikov Energii, Prednaznachennye dlya Sel'skoy Elektrifikatsii. (in Russian).
25. Bevrani H, Ise T, Miura Y. Virtual Synchronous Generator: a Survey and New Perspectives. J. Intern. J. Electrical Power & Energy Systems. 2014;54:244—254.
26. Wen Y., Dai Y.A. Grid Friendly PV/BESS Distributed Generation Control Strategy. J. Proc. CSEE. 2017;37(2):464—475. (in Chinese).
27. Ding M., Yang X. Control Strategies of Inverters Based on Virtual Synchronous Generator in a Microgrid. J. Automation of Electric Power Systems. 2009;8:89—93. (in Chinese).
28. Lü Z., Zhong Q. Virtual Synchronous Generator and Its Applications in Micro-grid. J. Proc. CSEE. 2014;34(16):2591—2603. (in Chinese).
29. Burmeyster M.V., Berdyshev I.I., Bulatov R.V., Nasyrov R.R., Bakasova A.B. Investigation of the Influence of the Virtual Inertia System on the Stability of a PV Plant. Proc. VI Intern. Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE). 2024:1—7.
30. Liu G.， Lin S. Summary of Virtual Synchronous Machine Technology Demonstration Project. J. Distribution & Utilization. 2019:37—42. (in Chinese).
31. Chauhan P. e. a. Battery Energy Storage for Seamless Transitions of Wind Generator in Standalone Microgrid. J. IEEE Trans. Industry Appl. 2019;5(1):69—77.
32. Sun C. e. a. Virtual Synchronous Machine Control for Low-inertia Power System Considering Energy Storage Limitation. Proc. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). 2019:6021—6028.
33. Zhu L., Yuan Z. Review of Frequency Support Control Methods for Asynchronous Interconnection System Based on VSC-HVDC. J. Electric Power Automation Equipment. 2019;39(2):84—92.
34. Guan M. e. a. Synchronous Generator Emulation Control Strategy for Voltage Source Converter (VSC) Stations. J. IEEE Trans. Power Systems. 2015;30(6):3093—3101
---
For citation: Zhou H., Nаsyrov R.R., Burmeyster M.V. Application of Virtual Inertia Technology as a Method for Integrating Solar and Wind Power Plants in Electric Power Systems (Taking China as an Example). Bulletin of MPEI. 2025;1:42—53. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2025-1-41-52
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
2. Yuan X., Zhang M. Basic Challenges of and Technical Roadmap to Power-electronized Power System Dynamics Issues // J. Proc. CSEE. 2022. V. 42(5). Pp. 1904—1916 (на китайском языке).
3. Бурмейстер М.В. Системы виртуальной инерции: новый подход к интеграции ВИЭ в электроэнергетические системы // Электроэнергия. Передача и распределение. 2023. № 6. С. 74—81.
4. Li Z., Wu X. Analysis and Reflection on Frequency Characteristics of East China Grid after Bipolar Locking of “9·19” Jinping-Sunan DC Transmission Line // J. Automation of Electric Power Systems. 2017. V. 47(7). Pp. 149—155 (на китайском языке).
5. Zhang J. Research on the Mechanism of Subsynchronous Oscillations of Wind Farms in Hami // J. Proc. CSEE. 2018. V. 38(18). Pp. 5447—5460 (на китайском языке).
6. Статистика национальной электроэнергетики в 2023 г. [Офиц. сайт] http://www.nea.gov.cn/2024-01/26/c_1310762246.htm (дата обращения 10.07.2024) (на китайском языке).
7. Статистика национальной электроэнергетики в 2022 г. [Офиц. сайт] https://www.nea.gov.cn/2023-01/18/c_1310691509.htm (дата обращения 10.07.2024) (на китайском языке).
8. Ван Сюэчэнь, Цуй Сяоли. Анализ ситуации развития и реформирования электроэнергетики Китая [Электрон. ресурс] https://mguangfu.bjx.com.cn/mnews/20220505/1222229.shtml (дата обращения 26.02.2024) (на китайском языке).
9. Beck H., Hesse R. Virtual Synchronous Machine // Proc. IX Intern. Conf. Electrical Power Quality and Utilisation. Barcelona, 2007. Pp. 1—6.
10. Sakimoto K., Miura Y., Ise T. Stabilization of a Power System with a Distributed Generator by a Virtual Synchronous Generator function // Proc. IEEE VIII Intern. Conf. Power Electronics and ECCE Asia (ICPE&ECCE). 2011. Pp. 1498—1505.
11. Visscher K., De Haan S.W.H. Virtual Synchronous Machines (VSG's) for Frequency Stabilisation in Future Grids with a Significant Share of Decentralized Generation // CIRED Seminar SmartGrids for Distribution. 2008. Pp. 1—4.
12. Zhong Q, Weiss.G. Synchronverters: Inverters that Mimic Synchronous Generators // J. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2011. V. 4. Pp. 1259—1267.
13. Lü Z., Sheng W. Application and Challenge of Virtual Synchronous Machine Technology in Power System // J. Proc. CSEE. 2017. V. 37(2). Pp. 349—359 (на китайском языке).
14. Китайское сообщество изучения энергетики. Испытание и оценки работы технологии виртуального синхронного генератора [Электрон. ресурс] https://www.cers.org.cn/site/content/9d46304a8bcb0e1c7c222d6615e5d48f.html (дата обращения 26.03.2024) (на китайском языке).
15. Edris A.A., Adapa R., Baker M.H. Proposed Terms and Definitions for Flexible AC Transmission System (FACTS) // J. IEEE Power Eng. Rev. 1997. V. 12(4). Pp. 1848—1853.
16. QGDW 11824—2018. Технические рекомендации по виртуальным синхронным генераторам [Электрон. ресурс] https://www.doc88.com/p-63847166572012.html (дата обращения 12.02.2024) (на китайском языке).
17. GB/T 38983.1—2020. Виртуальная синхронная машина. Ч. 1. Общие положения [Электрон. ресурс] http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=14FE6CC146B8E600AB427463338686C2 (дата обращения 06.03.2024) (на китайском языке).
18. План действий по повышению стандартизации углеродного пика и углеродной нейтральности энергии [Электрон. ресурс] https://www.nea.gov.cn/2022-10/09/c_1310668927.htm (дата обращения 06.03.2024) (на китайском языке).
19. GB/T 40595—2021. [Электрон. ресурс] http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=03B767C66C72E791F978942578237835 (дата обращения 06.03.2024) (на китайском языке).
20. Arani M, Eisaadany E. Implementing Virtual Inertia in DFIG-based Wind Power Generation // J. IEEE Trans. Power Systems. 2013. V. 28(2). Pp. 1373—1384.
21. Zhong Q. e. a. Grid-friendly Wind Power Systems Based on the Synchronverter Technology // J. Energy Conversion Management. 2015. V. 89. Pp. 719—726.
22. Zha Y., Lin J. Analysis of Inertia Characteristics of Photovoltaic Power Generation System Based on Generalized Droop Control // J. Smart Power. 2021. No. 2. Pp. 54—59, 68 (на китайском языке).
23. Чжанцзякоу Хэбэй. План развития демонстрационной зоны возобновляемых источников энергии. [Электрон. ресурс] https://chinaenergyportal.org/zhangjiakou-hebei-renewable-energy-demonstration-zone-development-plan/ (дата обращения 06.03.2024) (на китайском языке).
24. ГОСТ Р 56124.2—2014. Возобновляемая энергетика. Гибридные электростанции на основе возобновляемых источников энергии, предназначенные для сельской электрификации.
25. Bevrani H, Ise T, Miura Y. Virtual Synchronous Generator: a Survey and New Perspectives // J. Intern. J. Electrical Power & Energy Systems. 2014. V. 54. Pp. 244—254.
26. Wen Y., Dai Y.A. Grid Friendly PV/BESS Distributed Generation Control Strategy // J. Proc. CSEE. 2017. V. 37(2). Pp. 464—475 (на китайском языке).
27. Ding M., Yang X. Control Strategies of Inverters Based on Virtual Synchronous Generator in a Microgrid // J. Automation of Electric Power Systems. 2009. No. 8. Pp. 89—93 (на китайском языке).
28. Lü Z., Zhong Q. Virtual Synchronous Generator and Its Applications in Micro-grid // J. Proc. CSEE. 2014. V. 34(16). Рp. 2591—2603 (на китайском языке).
29. Burmeyster M.V., Berdyshev I.I., Bulatov R.V., Nasyrov R.R., Bakasova A.B. Investigation of the Influence of the Virtual Inertia System on the Stability of a PV Plant // Proc. VI Intern. Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE). 2024. Pp. 1—7.
30. Liu G.， Lin S. Summary of Virtual Synchronous Machine Technology Demonstration Project // J. Distribution & Utilization. 2019. Pp. 37—42 (на китайском языке).
31. Chauhan P. e. a. Battery Energy Storage for Seamless Transitions of Wind Generator in Standalone Microgrid // J. IEEE Trans. Industry Appl. 2019. V. 5(1). Pp. 69—77.
32. Sun C. e. a. Virtual Synchronous Machine Control for Low-inertia Power System Considering Energy Storage Limitation // Proc. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). 2019. Pp. 6021—6028.
33. Zhu L., Yuan Z. Review of Frequency Support Control Methods for Asynchronous Interconnection System Based on VSC-HVDC // J. Electric Power Automation Equipment. 2019. V. 39(2). Pp. 84—92.
34. Guan M. e. a. Synchronous Generator Emulation Control Strategy for Voltage Source Converter (VSC) Stations // J. IEEE Trans. Power Systems. 2015. V. 30(6). Pp. 3093—3101.
---
Для цитирования: Чжоу Х., Насыров Р.Р., Бурмейстер М.В. Применение технологии виртуальной инерции как метода интеграции солнечных и ветроэлектрических станций в энергосистемы на примере Китая // Вестник МЭИ. 2025. № 1. С. 42—53. DOI: 10.24160/1993-6982-2025-1-42-53
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. Chzhou Sosin. Perspektivy Razvitiya i Klyuchevye Tekhnologii Energeticheskoy Sistemy Kitaya v Ramkakh Tseli «Dvoynogo Ugleroda» [Elektron. Resurs] https://www.cpnn.com.cn/news/nytt/202204/t20220411_1501133.html (Data Obrashcheniya 26.02.2024). (in Chinese).
2. Yuan X., Zhang M. Basic Challenges of and Technical Roadmap to Power-electronized Power System Dynamics Issues. J. Proc. CSEE. 2022;42(5):1904—1916. (in Chinese).
3. Burmeyster M.V. Sistemy Virtual'noy Inertsii: Novyy Podkhod k Integratsii VIE v Elektroenergeticheskie Sistemy. Elektroenergiya. Peredacha i Raspredelenie. 2023;6:74—81. (in Russian).
4. Li Z., Wu X. Analysis and Reflection on Frequency Characteristics of East China Grid after Bipolar Locking of “9·19” Jinping-Sunan DC Transmission Line. J. Automation of Electric Power Systems. 2017;47(7):149—155. (in Chinese).
5. Zhang J. Research on the Mechanism of Subsynchronous Oscillations of Wind Farms in Hami. J. Proc. CSEE. 2018;38(18):5447—5460. (in Chinese).
6. Statistika Natsional'noy Elektroenergetiki v 2023 g. [Ofits. Sayt] http://www.nea.gov.cn/2024-01/26/c_1310762246.htm (Data Obrashcheniya 10.07.2024). (in Chinese).
7. Statistika Natsional'noy Elektroenergetiki v 2022 g. [Ofits. Sayt] https://www.nea.gov.cn/2023-01/18/c_1310691509.htm (Data Obrashcheniya 10.07.2024). (in Chinese).
8. Van Syuechen', Tsuy Syaoli. Analiz Situatsii Razvitiya i Reformirovaniya Elektroenergetiki Kitaya [Elektron. Resurs] https://mguangfu.bjx.com.cn/mnews/20220505/1222229.shtml (Data Obrashcheniya 26.02.2024). (in Chinese).
9. Beck H., Hesse R. Virtual Synchronous Machine. Proc. IX Intern. Conf. Electrical Power Quality and Utilisation. Barcelona, 2007:1—6.
10. Sakimoto K., Miura Y., Ise T. Stabilization of a Power System with a Distributed Generator by a Virtual Synchronous Generator function. Proc. IEEE VIII Intern. Conf. Power Electronics and ECCE Asia (ICPE&ECCE). 2011:1498—1505.
11. Visscher K., De Haan S.W.H. Virtual Synchronous Machines (VSG's) for Frequency Stabilisation in Future Grids with a Significant Share of Decentralized Generation. CIRED Seminar SmartGrids for Distribution. 2008:1—4.
12. Zhong Q, Weiss.G. Synchronverters: Inverters that Mimic Synchronous Generators. J. IEEE Trans. Industrial Electronics. 2011;4:1259—1267.
13. Lü Z., Sheng W. Application and Challenge of Virtual Synchronous Machine Technology in Power System. J. Proc. CSEE. 2017;37(2):349—359. (in Chinese).
14. Kitayskое Soobshchestvo Izucheniya Energetiki. Ispytanie i Otsenki Raboty Tekhnologii Virtual'nogo Sinkhronnogo Generatora [Elektron. Resurs] https://www.cers.org.cn/site/content/9d46304a8bcb0e1c7c222d6615e5d48f.html (Data Obrashcheniya 26.03.2024). (in Chinese).
15. Edris A.A., Adapa R., Baker M.H. Proposed Terms and Definitions for Flexible AC Transmission System (FACTS). J. IEEE Power Eng. Rev. 1997;12(4):1848—1853.
16. QGDW 11824—2018. Tekhnicheskie Rekomendatsii po Virtual'nym Sinkhronnym Generatoram [Elektron. Resurs] https://www.doc88.com/p-63847166572012.html (Data Obrashcheniya 12.02.2024). (in Chinese).
17. GB/T 38983.1—2020. Virtual'naya Sinkhronnaya Mashina. Ch. 1. Obshchie Polozheniya [Elektron. Resurs] http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=14FE6CC146B8E600AB427463338686C2 (Data Obrashcheniya 06.03.2024). (in Chinese).
18. Plan Deystviy po Povysheniyu Standartizatsii Uglerodnogo Pika i Uglerodnoy Neytral'nosti Energii [Elektron. Resurs] https://www.nea.gov.cn/2022-10/09/c_1310668927.htm (Data Obrashcheniya 06.03.2024). (in Chinese).
19. GB/T 40595—2021. [Elektron. Resurs] http://c.gb688.cn/bzgk/gb/showGb?type=online&hcno=03B767C66C72E791F978942578237835 (Data Obrashcheniya 06.03.2024). (in Chinese).
20. Arani M, Eisaadany E. Implementing Virtual Inertia in DFIG-based Wind Power Generation. J. IEEE Trans. Power Systems. 2013;28(2):1373—1384.
21. Zhong Q. e. a. Grid-friendly Wind Power Systems Based on the Synchronverter Technology. J. Energy Conversion Management. 2015;89:719—726.
22. Zha Y., Lin J. Analysis of Inertia Characteristics of Photovoltaic Power Generation System Based on Generalized Droop Control. J. Smart Power. 2021;2:54—59, 68. (in Chinese).
23. Chzhantszyakou Khebey. Plan razvitiya Demonstratsionnoy Zony Vozobnovlyaemykh Istochnikov Energii. [Elektron. Resurs] https://chinaenergyportal.org/zhangjiakou-hebei-renewable-energy-demonstration-zone-development-plan/ (Data Obrashcheniya 06.03.2024). (in Chinese).
24. GOST R 56124.2—2014. Vozobnovlyaemaya Energetika. Gibridnye Elektrostantsii na Osnove Vozobnovlyaemykh Istochnikov Energii, Prednaznachennye dlya Sel'skoy Elektrifikatsii. (in Russian).
25. Bevrani H, Ise T, Miura Y. Virtual Synchronous Generator: a Survey and New Perspectives. J. Intern. J. Electrical Power & Energy Systems. 2014;54:244—254.
26. Wen Y., Dai Y.A. Grid Friendly PV/BESS Distributed Generation Control Strategy. J. Proc. CSEE. 2017;37(2):464—475. (in Chinese).
27. Ding M., Yang X. Control Strategies of Inverters Based on Virtual Synchronous Generator in a Microgrid. J. Automation of Electric Power Systems. 2009;8:89—93. (in Chinese).
28. Lü Z., Zhong Q. Virtual Synchronous Generator and Its Applications in Micro-grid. J. Proc. CSEE. 2014;34(16):2591—2603. (in Chinese).
29. Burmeyster M.V., Berdyshev I.I., Bulatov R.V., Nasyrov R.R., Bakasova A.B. Investigation of the Influence of the Virtual Inertia System on the Stability of a PV Plant. Proc. VI Intern. Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE). 2024:1—7.
30. Liu G.， Lin S. Summary of Virtual Synchronous Machine Technology Demonstration Project. J. Distribution & Utilization. 2019:37—42. (in Chinese).
31. Chauhan P. e. a. Battery Energy Storage for Seamless Transitions of Wind Generator in Standalone Microgrid. J. IEEE Trans. Industry Appl. 2019;5(1):69—77.
32. Sun C. e. a. Virtual Synchronous Machine Control for Low-inertia Power System Considering Energy Storage Limitation. Proc. IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE). 2019:6021—6028.
33. Zhu L., Yuan Z. Review of Frequency Support Control Methods for Asynchronous Interconnection System Based on VSC-HVDC. J. Electric Power Automation Equipment. 2019;39(2):84—92.
34. Guan M. e. a. Synchronous Generator Emulation Control Strategy for Voltage Source Converter (VSC) Stations. J. IEEE Trans. Power Systems. 2015;30(6):3093—3101
---
For citation: Zhou H., Nаsyrov R.R., Burmeyster M.V. Application of Virtual Inertia Technology as a Method for Integrating Solar and Wind Power Plants in Electric Power Systems (Taking China as an Example). Bulletin of MPEI. 2025;1:42—53. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2025-1-41-52
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
Опубликован
2024-10-24
Выпуск
Раздел
Электроэнергетика (технические науки) (2.4.3)
