随着高比例新能源电力系统的发展,系统等效转动惯量大幅下降,电网发生故障时,系统频率稳定问题愈发凸显。针对该问题,提出了一种以开绕组电励磁同步电动机(open-winding wound field synchronous motor,OW-WFSM)为接口的并网变流器供电...随着高比例新能源电力系统的发展,系统等效转动惯量大幅下降,电网发生故障时,系统频率稳定问题愈发凸显。针对该问题,提出了一种以开绕组电励磁同步电动机(open-winding wound field synchronous motor,OW-WFSM)为接口的并网变流器供电系统。在建立OW-WFSM数学模型的基础上,分析了系统功率、电压电流矢量关系,由此设计了基于相位差闭环控制的变流器矢量控制策略以及OW-WFSM励磁系统无功-电压协调控制策略,实现了变流器与OW-WFSM的功率解耦控制与稳定传输,并利用Lyapunov稳定性定理对控制原理进行了分析验证。通过对系统暂态频率支撑能力的分析,证明了所提拓扑中OW-WFSM仍具备惯量响应能力。同时,采用电机转子位置定向的变流器能够自然增发有功,实现了电网惯性和有功支撑能力的进一步提升。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。展开更多
文摘随着高比例新能源电力系统的发展,系统等效转动惯量大幅下降,电网发生故障时,系统频率稳定问题愈发凸显。针对该问题,提出了一种以开绕组电励磁同步电动机(open-winding wound field synchronous motor,OW-WFSM)为接口的并网变流器供电系统。在建立OW-WFSM数学模型的基础上,分析了系统功率、电压电流矢量关系,由此设计了基于相位差闭环控制的变流器矢量控制策略以及OW-WFSM励磁系统无功-电压协调控制策略,实现了变流器与OW-WFSM的功率解耦控制与稳定传输,并利用Lyapunov稳定性定理对控制原理进行了分析验证。通过对系统暂态频率支撑能力的分析,证明了所提拓扑中OW-WFSM仍具备惯量响应能力。同时,采用电机转子位置定向的变流器能够自然增发有功,实现了电网惯性和有功支撑能力的进一步提升。仿真结果验证了所提控制策略的有效性。
