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系统强度支撑型可塑变流器(一):暂态电流安全及电磁暂态验证
1
作者
杜毅
孙华东
郑超
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第22期8693-8706,I0001,共15页
电力电子器件弱过流能力是构网型技术应用的关键制约因素之一。如何在电流限幅约束下既保证变流器自身设备安全性,又充分发挥其电网支撑能力是尚未解决的难题。为此,该文针对系统强度支撑型可塑变流器(system strength supported flexib...
电力电子器件弱过流能力是构网型技术应用的关键制约因素之一。如何在电流限幅约束下既保证变流器自身设备安全性,又充分发挥其电网支撑能力是尚未解决的难题。为此,该文针对系统强度支撑型可塑变流器(system strength supported flexible converter,SSS FC),提出一种基于内电势矢量重塑(potential vector remodeling,PVR)的新型控制框架。首先,在分析SSS FC的暂态过流机理的基础上,给出基于PVR控制的暂态电流抑制新方法,其依据变流器并网端口电压矢量直接改变功率同步控制约束的内电势实现限流,主要包括启动判据、幅相补偿计算以及分相虚拟构建等环节;然后,通过建立SSS FC各电压矢量轨迹与时域暂态电流的理论模型,分析幅相补偿机制对SSS FC暂态特性的改善效果;最后,通过电磁暂态仿真验证各类对称与不对称电网故障下所提方法保证SSS FC本体安全的有效性。
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关键词
系统强度支撑
电压源型变流器
暂态电流抑制
控制策略
内电势矢量重塑
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职称材料
VSC输出电流反馈型虚拟同步控制技术
2
作者
郭力
黄玉辉
+4 位作者
李霞林
周旭
庞秀岚
李晓峰
王洵阳
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2024年第11期134-141,共8页
基于输出功率反馈的虚拟同步机(VSG)技术在网侧故障时,难以保持电压源暂态特性并实现精准暂态冲击电流限制,同时极易出现暂态同步失稳问题。为解决上述问题,提出一种基于电压源型变流器(VSC)输出电流反馈型VSG技术。外环控制直接采用VS...
基于输出功率反馈的虚拟同步机(VSG)技术在网侧故障时,难以保持电压源暂态特性并实现精准暂态冲击电流限制,同时极易出现暂态同步失稳问题。为解决上述问题,提出一种基于电压源型变流器(VSC)输出电流反馈型VSG技术。外环控制直接采用VSC输出电流作为反馈控制量,不仅能实现构网和电压/频率主动支撑功能,还能保证在故障状态下外环控制具备稳定平衡点,降低暂态同步失稳风险,同时还能实现稳态下的电流限幅控制。电压内环采用基于相量分析的虚拟阻抗自适应选取方法,依赖就地量测信息进行虚拟阻抗快速自适应调整,以抑制故障瞬间暂态冲击电流。在PSCAD/EMTDC中搭建详细电磁暂态仿真模型,并构建相应的物理验证平台,仿真和实验结果表明,所提方法可以较好地抑制故障瞬间暂态冲击电流。
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关键词
新型虚拟同步控制
输出
电流
反馈
自适应虚拟阻抗
故障穿越
暂态
冲击
电流
抑制
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职称材料
全功率变换风电机组的电压源控制(二):电网故障穿越控制与保护
被引量:
10
3
作者
秦垚
王晗
+5 位作者
杨志千
邓桢彦
杨仁炘
敬双
张建文
蔡旭
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期530-542,共13页
电压源风电机组可实现对电网频率和电压的自主快速支撑,是构建新型电力系统的关键装备。惯性同步控制方法通过直流母线电压对电网频率的自主感知同步电网和进行频率响应,是实现电压源风电机组的一种有效方法。然而,当电网暂态故障时,网...
电压源风电机组可实现对电网频率和电压的自主快速支撑,是构建新型电力系统的关键装备。惯性同步控制方法通过直流母线电压对电网频率的自主感知同步电网和进行频率响应,是实现电压源风电机组的一种有效方法。然而,当电网暂态故障时,网侧变换器因输出功率受限无法控制直流母线电压稳定,打破了直流母线电压感知电网频率的机制,使得网侧变换器与电网失去同步;此外,惯性同步控制方法无电流内环,在暂态故障下容易出现过电流导致机组因自我保护而退出运行。针对上述问题,该文提出一种应对电网故障的电压源风电机组控制策略,具备暂态故障期间网侧变换器对电网同步的能力,采用电网电压和直流电压复合判断法控制同步环节准确切换,通过电压电流级联控制结构和虚拟阻抗自适应调节器有效抑制了暂态过电流,搭建了2.3MW永磁直驱风电机组的Bladed+RTDS硬件在环实验平台,验证了所提控制策略的有效性。
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关键词
永磁直驱风电机组
电压源控制
惯性同步
频率感知
暂态电流抑制
自适应虚拟阻抗
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职称材料
题名
系统强度支撑型可塑变流器(一):暂态电流安全及电磁暂态验证
1
作者
杜毅
孙华东
郑超
机构
电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第22期8693-8706,I0001,共15页
基金
中国电力科学研究院有限公司自有项目“支撑大电网安全稳定性的新型电力电子设备拓扑结构研究”(XT83-21-018)
国家自然科学基金集成项目(U216660003)。
文摘
电力电子器件弱过流能力是构网型技术应用的关键制约因素之一。如何在电流限幅约束下既保证变流器自身设备安全性,又充分发挥其电网支撑能力是尚未解决的难题。为此,该文针对系统强度支撑型可塑变流器(system strength supported flexible converter,SSS FC),提出一种基于内电势矢量重塑(potential vector remodeling,PVR)的新型控制框架。首先,在分析SSS FC的暂态过流机理的基础上,给出基于PVR控制的暂态电流抑制新方法,其依据变流器并网端口电压矢量直接改变功率同步控制约束的内电势实现限流,主要包括启动判据、幅相补偿计算以及分相虚拟构建等环节;然后,通过建立SSS FC各电压矢量轨迹与时域暂态电流的理论模型,分析幅相补偿机制对SSS FC暂态特性的改善效果;最后,通过电磁暂态仿真验证各类对称与不对称电网故障下所提方法保证SSS FC本体安全的有效性。
关键词
系统强度支撑
电压源型变流器
暂态电流抑制
控制策略
内电势矢量重塑
Keywords
system strength support
voltage source converter
transient current suppression
control scheme
potential vector remodeling
分类号
TM71 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
VSC输出电流反馈型虚拟同步控制技术
2
作者
郭力
黄玉辉
李霞林
周旭
庞秀岚
李晓峰
王洵阳
机构
天津大学智能电网教育部重点实验室
国家电投集团青海光伏产业创新中心有限公司
国网安徽省电力有限公司芜湖供电公司
出处
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2024年第11期134-141,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFB2406700)
海南省院士创新平台科研项目(YSPTZX202305)。
文摘
基于输出功率反馈的虚拟同步机(VSG)技术在网侧故障时,难以保持电压源暂态特性并实现精准暂态冲击电流限制,同时极易出现暂态同步失稳问题。为解决上述问题,提出一种基于电压源型变流器(VSC)输出电流反馈型VSG技术。外环控制直接采用VSC输出电流作为反馈控制量,不仅能实现构网和电压/频率主动支撑功能,还能保证在故障状态下外环控制具备稳定平衡点,降低暂态同步失稳风险,同时还能实现稳态下的电流限幅控制。电压内环采用基于相量分析的虚拟阻抗自适应选取方法,依赖就地量测信息进行虚拟阻抗快速自适应调整,以抑制故障瞬间暂态冲击电流。在PSCAD/EMTDC中搭建详细电磁暂态仿真模型,并构建相应的物理验证平台,仿真和实验结果表明,所提方法可以较好地抑制故障瞬间暂态冲击电流。
关键词
新型虚拟同步控制
输出
电流
反馈
自适应虚拟阻抗
故障穿越
暂态
冲击
电流
抑制
Keywords
novel virtual synchronous control
feedback of output current
adaptive virtual impedance
fault ride-through
transient current suppression
分类号
TM744 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
全功率变换风电机组的电压源控制(二):电网故障穿越控制与保护
被引量:
10
3
作者
秦垚
王晗
杨志千
邓桢彦
杨仁炘
敬双
张建文
蔡旭
机构
电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学)
新疆金风科技股份有限公司
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期530-542,共13页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFE0104800)。
文摘
电压源风电机组可实现对电网频率和电压的自主快速支撑,是构建新型电力系统的关键装备。惯性同步控制方法通过直流母线电压对电网频率的自主感知同步电网和进行频率响应,是实现电压源风电机组的一种有效方法。然而,当电网暂态故障时,网侧变换器因输出功率受限无法控制直流母线电压稳定,打破了直流母线电压感知电网频率的机制,使得网侧变换器与电网失去同步;此外,惯性同步控制方法无电流内环,在暂态故障下容易出现过电流导致机组因自我保护而退出运行。针对上述问题,该文提出一种应对电网故障的电压源风电机组控制策略,具备暂态故障期间网侧变换器对电网同步的能力,采用电网电压和直流电压复合判断法控制同步环节准确切换,通过电压电流级联控制结构和虚拟阻抗自适应调节器有效抑制了暂态过电流,搭建了2.3MW永磁直驱风电机组的Bladed+RTDS硬件在环实验平台,验证了所提控制策略的有效性。
关键词
永磁直驱风电机组
电压源控制
惯性同步
频率感知
暂态电流抑制
自适应虚拟阻抗
Keywords
PMSG-based wind turbine generator
voltage source control
inertial-synchronization
frequency perception
transient current suppression
adaptive virtual impedance
分类号
TM77 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
系统强度支撑型可塑变流器(一):暂态电流安全及电磁暂态验证
杜毅
孙华东
郑超
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
VSC输出电流反馈型虚拟同步控制技术
郭力
黄玉辉
李霞林
周旭
庞秀岚
李晓峰
王洵阳
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
全功率变换风电机组的电压源控制(二):电网故障穿越控制与保护
秦垚
王晗
杨志千
邓桢彦
杨仁炘
敬双
张建文
蔡旭
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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