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储能型柔性互联设备的构网运行与故障过流抑制策略
1
作者 朱恩泽 张国驹 +2 位作者 葛雪峰 王鑫达 裴玮 《电力工程技术》 北大核心 2025年第4期33-41,共9页
随着新能源发电技术的不断发展与应用,配电网逐渐成为具备传输、分配、存储与交易功能的枢纽平台,运行压力日益增大。柔性互联设备(flexible interconnected device, FID)为配电网互联提供了一种解决方案,可以增强配电网的潮流调控能力... 随着新能源发电技术的不断发展与应用,配电网逐渐成为具备传输、分配、存储与交易功能的枢纽平台,运行压力日益增大。柔性互联设备(flexible interconnected device, FID)为配电网互联提供了一种解决方案,可以增强配电网的潮流调控能力和故障隔离能力。但以光伏为代表的新能源发电接入和传统大惯性转子电机退网导致的电网整体惯性降低、频率稳定性差等问题日益凸显,目前的FID无法满足电网惯性支撑的需求。为解决上述问题,文中将储能型FID与以虚拟同步机(virtual synchronous generator, VSG)为代表的构网型控制相结合,在满足配电网灵活调控的基础上,实现对交流电网的惯性支撑,揭示VSG控制与下垂控制的内在联系。同时,考虑到故障工况下VSG策略易产生过电流的特性,提出一种构造虚拟电压的前馈抑制策略,能够基于功率前馈、电压前馈实现故障状态下FID的过电流抑制。最后通过MATLAB/Simulink仿真,验证策略的功率调配控制以及在单相故障和三相故障时过电流抑制策略的有效性。 展开更多
关键词 储能型柔性互联设备(FID) 低压配电网 虚拟同步机(VSG) 电网故障 过电流抑制 虚拟电压
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采用桥臂电抗器耦合的MMC直流侧故障过电流抑制新方法 被引量：8
2
作者 王振浩 刘婕 +1 位作者 李国庆 肖壮 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期9-15,共7页
针对模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)直流侧发生短路故障时换流站闭锁前桥臂过电流的抑制问题,提出了一种采用桥臂电抗器耦合的过电流抑制新方法。该方法不仅有效抑制故障电流,还能够改善系统的稳态运行。首先... 针对模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)直流侧发生短路故障时换流站闭锁前桥臂过电流的抑制问题,提出了一种采用桥臂电抗器耦合的过电流抑制新方法。该方法不仅有效抑制故障电流,还能够改善系统的稳态运行。首先建立了采用桥臂电抗器耦合的MMC拓扑,阐明桥臂电抗器耦合原理。然后对该系统直流侧故障过电流进行分析,继而选取最佳的耦合系数。最后在Matlab中搭建了双端31电平系统仿真模型,分别在正常运行和故障两个阶段,将采用普通电抗器与采用耦合电抗器的系统各参数进行对比。仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器(MMC) 直流双极短路故障 桥臂电抗器 耦合 过电流抑制
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基于虚拟阻抗的MMC交、直流侧故障过电流抑制方法 被引量：33
3
作者 张帆 许建中 +1 位作者 苑宾 赵成勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期2103-2113,共11页
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)适用于高压大容量柔性直流输电。MMC-HVDC系统交、直流侧发生故障时产生的过电流直接影响着IGBT等电力电子器件的选型及系统安全运行,基于虚拟阻抗的过电流抑制策略可以有效对故... 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)适用于高压大容量柔性直流输电。MMC-HVDC系统交、直流侧发生故障时产生的过电流直接影响着IGBT等电力电子器件的选型及系统安全运行,基于虚拟阻抗的过电流抑制策略可以有效对故障过电流进行抑制,且不影响系统的稳态运行。分别对MMC直流、交流侧故障产生的过电流机理进行分析,得出了不同电路参数对于过电流程度的影响;提出了基于虚拟阻抗的过电流抑制策略,基于通用的双闭环矢量控制策略,通过将实际电路元件的特性映射入控制系统以达到抑制故障过电流的目的;同时提出了系统故障过电流的评价指标;最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了双端11电平仿真模型,仿真结果验证了基于虚拟阻抗的过电流抑制策略的有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 直流侧故障 交流侧故障 虚拟阻抗 过电流抑制
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低电压穿越场景下的构网型储能变换器功率协同控制策略
4
作者 李建林 宋莹莹 +1 位作者 游洪灏 吕洪章 《高压电器》 北大核心 2025年第11期1-10,21,共11页
随着高比例新能源并网,构网型储能变换器在网侧电压故障期间,面临着暂态失稳和过电流的问题,对并网稳定造成严重威胁。针对这一问题该文首先建立不同工况下的暂态模型,分析了暂态功角失稳和过电流的原因。其次,在此基础上提出了面向低... 随着高比例新能源并网,构网型储能变换器在网侧电压故障期间,面临着暂态失稳和过电流的问题,对并网稳定造成严重威胁。针对这一问题该文首先建立不同工况下的暂态模型,分析了暂态功角失稳和过电流的原因。其次,在此基础上提出了面向低电压穿越场景下的有功—无功协同控制策略,通过电压跌落的在线辨识,结合输出侧相量关系,实现了对构网控制策略参考功率的分段自适应控制。最后,通过仿真和实验验证了所提方法对提升暂态稳定性、无功支撑及过电流抑制的有效性。 展开更多
关键词 构网型储能变换器 电流饱和角 无功功率支撑 暂态稳定 抑制过电流
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考虑暂态功角稳定的VSG低电压穿越控制策略
5
作者 李斌 高康佳 +2 位作者 焦琳峰 贾浩洋 龚祥祥 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第7期108-118,共11页
为了同时解决虚拟同步发电机(VSG)在电网电压暂降时面临的暂态功角失稳与过电流问题,提出一种基于参数自适应调整的低电压穿越(LVRT)控制策略。以电压跌落系数作为判断系统是否发生故障的信号,一方面通过电压和阻抗自适应地调整有功功... 为了同时解决虚拟同步发电机(VSG)在电网电压暂降时面临的暂态功角失稳与过电流问题,提出一种基于参数自适应调整的低电压穿越(LVRT)控制策略。以电压跌落系数作为判断系统是否发生故障的信号,一方面通过电压和阻抗自适应地调整有功功率指令,另一方面结合电压跌落系数、角频率变化率和角频率偏差自适应地调整转动惯量和阻尼系数,以控制VSG稳定并快速恢复至稳定工作点,运用等面积定则分析VSG功角特性,从大信号角度验证策略提高了系统的稳定性。相较于现有方法,本策略创新性考虑了虚拟阻抗对暂态功角稳定性的影响,抑制过电流同时借助参数自主调节实现动态快速恢复过程。最后通过仿真和实验,对比引入不同策略对VSG的影响,结果验证了所提低电压穿越策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 自适应策略 低电压穿越 虚拟阻抗 暂态功角稳定 过电流抑制
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基于转子无功电流动态调整的DFIG全过程高电压穿越策略 被引量：9
6
作者 张旭 王怡 +3 位作者 刘伯文 丁睿婷 刘江 程雪婷 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第22期142-150,共9页
当前风电渗透率升高,交直流混联电网架构强化,双馈感应发电机(DFIG)的高电压穿越风险日趋严重。文中提出了一种基于转子无功电流动态调整的DFIG全过程高电压穿越策略。分析了高电压穿越过程中DFIG定子磁链、转子电流和网侧变流器无功功... 当前风电渗透率升高,交直流混联电网架构强化,双馈感应发电机(DFIG)的高电压穿越风险日趋严重。文中提出了一种基于转子无功电流动态调整的DFIG全过程高电压穿越策略。分析了高电压穿越过程中DFIG定子磁链、转子电流和网侧变流器无功功率的暂态过程;设计了网侧变流器电流无功分量比例-积分(PI)控制模块,利用吸收的无功电流在进线电感上的压降维持直流电压稳定;提出了计及网侧无功功率的转子电流动态调整方法,在持续高电压期间控制定子为电网提供自适应无功支持;为抑制电压骤升时刻的转子瞬间过电流,提出了转子侧变流器暂态定子磁链微分补偿方法。在MATLAB/Simulink中搭建并网风电场模型,仿真结果表明所提策略在不同工况下均能够提高DFIG的全过程高电压穿越能力。 展开更多
关键词 风电 双馈感应发电机 高电压穿越 过电流抑制 动态无功支撑 暂态特性 变流器控制
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自适应调节有功功率偏差的虚拟同步发电机暂态控制策略 被引量：5
7
作者 张赟宁 谢永辉 +1 位作者 张磊 蔡明磊 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期104-114,共11页
虚拟同步发电机(VSG)控制的并网逆变器在电网电压跌落时存在功角暂态失稳及过电流现象,为此提出一种VSG暂态控制策略。根据VSG功角特性,推导出有功功率与功角暂态稳定性之间的联系,并基于VSG暂态电流特性,分析VSG无功动态响应特性与暂... 虚拟同步发电机(VSG)控制的并网逆变器在电网电压跌落时存在功角暂态失稳及过电流现象,为此提出一种VSG暂态控制策略。根据VSG功角特性,推导出有功功率与功角暂态稳定性之间的联系,并基于VSG暂态电流特性,分析VSG无功动态响应特性与暂态功角变化的关系。在此基础上,以角频率偏差、有功功率偏差及有功功率偏差变化率三者的正负作为功角特性曲线的区间划分依据,设计出有功功率偏差系数分段自适应调节策略,通过控制有功功率偏差抑制功角增大,并对VSG输出过电流进行抑制,基于等面积准则证明了VSG的暂态稳定性。仿真分析结果表明,采用所提控制策略能够有效消除VSG控制并网逆变器的功角暂态失稳及过电流现象,且无论暂态期间是否存在稳定运行平衡点,所提策略均可确保VSG功角稳定。 展开更多
关键词 并网逆变器 虚拟同步发电机 暂态稳定 电网电压跌落 过电流抑制 自适应调节
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电网对称故障下双馈风力发电机的虚拟同步控制策略 被引量：21
8
作者 程雪坤 孙旭东 +1 位作者 柴建云 赵杨阳 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期47-54,125,共9页
将虚拟同步控制策略运用于双馈感应发电机(DFIG)变频器控制,可使DFIG为电网提供有惯量的频率与电压支撑。但现有虚拟同步控制策略主要关注DFIG对同步发电机机电动态特性的模拟,未考虑DFIG的电磁暂态过程。分析了基于虚拟同步控制的DFIG... 将虚拟同步控制策略运用于双馈感应发电机(DFIG)变频器控制,可使DFIG为电网提供有惯量的频率与电压支撑。但现有虚拟同步控制策略主要关注DFIG对同步发电机机电动态特性的模拟,未考虑DFIG的电磁暂态过程。分析了基于虚拟同步控制的DFIG在电网对称故障下的电磁暂态特性,指出了现有虚拟同步控制策略存在的两大缺陷:无法完全模拟同步电机故障暂态下的电磁关系,且无法抑制转子过电流。提出了一种适用于电网对称故障的DFIG暂态电压补偿虚拟同步控制策略,即通过补偿转子控制电压的暂态分量来抵消或削弱转子暂态反电势对转子过电流的影响。通过仿真对比了现有虚拟同步控制策略与所提策略对DFIG的控制效果,证明了所提虚拟同步控制策略不仅具备更好的惯性支撑能力,同时可显著抑制DFIG转子过电流与电磁转矩暂态冲击,并对系统进行无功支撑,有效提高了DFIG不间断运行能力与电网故障恢复能力。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 虚拟同步控制 电网对称故障 转子过电流抑制 暂态电压补偿
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配电网混合型MMC双极短路故障后快速恢复策略 被引量：5
9
作者 史明明 刘瑞煌 +3 位作者 袁宇波 张宸宇 袁晓冬 喻建瑜 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期121-128,共8页
故障清除后模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的快速恢复技术是柔性直流配电技术的重要研究内容。本文针对子模块混合型MMC故障后由于子模块电容电压不均导致的故障恢复过电流问题,提出了一种桥臂过电流抑制策略,... 故障清除后模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的快速恢复技术是柔性直流配电技术的重要研究内容。本文针对子模块混合型MMC故障后由于子模块电容电压不均导致的故障恢复过电流问题,提出了一种桥臂过电流抑制策略,避免解锁过程中桥臂子模块过电流的发生,使得解锁过程能够稳定可靠进行;在此基础上,还研究了基于桥臂电流前馈的子模块电容电压快速均衡方法,可促进换流器解锁时桥臂子模块电容电压快速重新稳定至额定值,有利于提高换流器直流侧电压恢复速度;最后,在MATLAB/Simulink环境中搭建了单端混合型MMC仿真模型,验证了所提控制方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 混合型MMC 故障闭锁 过电流抑制 故障恢复 子模块电容电压
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