基于分轴燃气轮机发电的混合动力系统建模与分析

摘要

在由燃气轮机、发电机及其控制器和锂电池组成的混合动力系统中,有着多种不同的暂态时间尺度存在.在进行仿真时,分析机电耦合系统中大时间尺度组件的动态过程要求执行长周期仿真,而分析小时间尺度组件的暂态特性要求极小的仿真步长,这会导致仿真时间大幅延长,仿真资源需求大量增加.本文提出并改进了分轴燃气轮机的简化数学模型及通用的电压源型整流器(VSR)数学模型,该模型能够模拟大负载扰动对燃气轮机转速及母线电压的影响,对电压源型逆变器的容错系统的仿真也有一定的参考价值.本文在MATLAB/Simulink中对比了该模型的仿真结果与Simpowersystem模块的仿真结果,验证了建模的有效性,并与分轴燃气轮机发电的实验数据进行了对比,以验证本文建模方法的准确性.