GB T_38983.1-2020_虚拟同步机_第1部分：总则

ICS 27.010 F 19 中华人民共和国国家标准 GB/T 38983.1-2020 虚拟同步机 第1部分：总则 Virtual synchronous machine—Part 1: General 2020-07-21发布 2021-02-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布 GB/T 38883.1—2020 虚拟同步机 第1部分：总则 1 范围 GB/T 38883的本部分规定了虚拟同步机的基本规定、功能要求和性能要求。 本部分适用于虚拟同步机的设计与应用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 18451.2 风力发电机组 功率特性测试 GB/T 18487（所有部分） 电动汽车传导充电系统 GB/T 19963 风电场接入电力系统技术规定 GB/T 19964 光伏发电站接入电力系统技术规定 GB/T 20234（所有部分） 电动汽车传导充电用连接装置 GB/T 29319 光伏发电系统接入配电网技术规定 GB/T 34120 电化学储能系统储能变流器技术规范 GB/T 36548 电化学储能系统接入电网测试规范 GB/T 37408 光伏发电并网逆变器技术要求 GB/T 37409 光伏发电并网逆变器检测技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 虚拟同步机 virtual synchronous machine；VSM 通过模拟同步机的惯量、内电势等机电暂态特性，使得端口的功率、电压运行外特性与同步机相似的电力电子变流系统或设备。 3.2 虚拟同步发电机 virtual synchronous generator 端口特性表现为发电机发电的虚拟同步机。 3.3 虚拟同步电动机 virtual synchronous motor 端口特性表现为负荷用电的虚拟同步机。 3.4 虚拟同步机有功调频系数 active power-frequency regulation coefficient of VSM 虚拟同步机有功功率随频率变化的变比率。 注：虚拟同步机有功调频系数通常用 R 表示，单位符号为 MW/Hz 或 p.u.，计算方法为公式（1）所示，用虚拟同步机有功功率变化量标幺值与频率变化标幺值之比（以系统额定功率为基准值）的比值来表示。 GB/T 38883.1—2020 $$P_{\text{VSG,min}} = T_{j}\frac{\mathrm{d}f}{\mathrm{d}t}P_{r}$$ $$\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots(1)$$ 式中： $P_{\text{VSG,min}}$ —— 虚拟同步机惯量响应的电磁功率，单位为千瓦(kW)； $P_{r}$ —— 额定功率，单位为千瓦(kW)； $\dfrac{\mathrm{d}f}{\mathrm{d}t}$ —— 频率变化率，单位为赫兹每秒(Hz/s)。 **3.8 有功调频启动时间** pick-up time of active power-frequency regulation 从系统频率升高或降低超过有功调频死区开始，虚拟同步发电机实际有功功率变化量达到有功目标值和初始值之差的10%所需的时间。 **3.9 有功调频响应时间** response time of active power-frequency regulation 从系统频率升高或降低超过有功调频死区开始，虚拟同步发电机实际有功功率变化量达到有功目标值和初始值之差的90%所需的时间。 **3.10 有功调频调节时间** settling time of active power-frequency regulation 从系统频率升高或降低超过有功调频死区开始，虚拟同步发电机实际有功实测值与有功目标值之差的绝对值开始不超过有功目标值和初始值之差5%的最短时间。 **4 基本规定** 4.1 虚拟同步机可包括电力电子变流器、等效转子的储能部分、控制部分等，应具备提供惯量支撑或部分一次调频功率的功能。 4.2 应用于光伏发电并网的虚拟同步发电机除应满足本标准的规定外，还应满足GB/T 37408、GB/T 37409、GB/T 19964、GB/T 29319的相关规定。 4.3 应用于风力发电并网的虚拟同步发电机除应满足本标准的规定外，还应满足GB/T 18451.2、GB/T 19963的相关规定。 4.4 应用于储能并网的虚拟同步发电机除应满足本标准的规定外，还应满足GB/T 36548、GB/T 34120等相关规定。 4.5 应用于电动汽车充放电的虚拟同步电动机除应满足本标准的规定外，还应满足GB/T 18487（所有部分）、GB/T 20234（所有部分）等相关规定。 **5 功能要求** 5.1 虚拟同步机应具备与电网频率调节、电网电压调节、惯量响应和阻尼控制功能。 5.2 虚拟同步机应具备参与电网调频调节的功能。当系统频率偏差大于系统频率偏差设定值时，虚拟同步机应自动调节有功功率，参与电网频率调节。 5.3 虚拟同步机应具备电网电压调节功能。当系统电压偏差大于系统电压偏差设定值时，虚拟同步机应自动调节无功功率，参与电网电压调节。 5.4 虚拟同步机应具备惯量响应功能。当系统频率变化率大于系统频率变化率设定值时，虚拟同步机应自动调节有功功率，模拟同步机惯量响应。 5.5 虚拟同步机应具备阻尼控制功能，模拟同步机阻尼特性，使由外界作用或电力系统本身固有原因引起的功率振荡快速衰减，提高电力系统动态稳定性。 5