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基于q轴虚拟功率构造的构网型变流器功率振荡抑制策略
1
作者
梁营玉
王亚琴
+1 位作者
杨洋
李浩
《电网技术》
2025年第9期3603-3612,I0014-I0019,共16页
构网型变流器的输出有功功率可能会发生低频振荡,而传统抑制功率振荡的控制策略会引入额外的稳态有功功率偏差,或者需要依赖附加检测环节获取电网电压角频率。此外,当电网阻抗发生变化时,采用不合适的控制参数亦存在功率振荡的风险。针...
构网型变流器的输出有功功率可能会发生低频振荡,而传统抑制功率振荡的控制策略会引入额外的稳态有功功率偏差,或者需要依赖附加检测环节获取电网电压角频率。此外,当电网阻抗发生变化时,采用不合适的控制参数亦存在功率振荡的风险。针对上述问题,该文提出了一种基于q轴虚拟功率构造的有功功率振荡抑制控制策略。首先,通过电路分析得出结论,并网点电压的q轴分量包含变流器输出角频率与电网电压角频率之差的信息。基于该结论,利用q轴电压构造出一个虚拟功率,并引入滤波器滤除高频分量对系统的影响。同时,指出构造的功率可以等效为准谐振控制器的输出,输入则为q轴电压。基于复数力矩系数法,分析了提出策略抑制功率振荡的机理。进一步,通过建立小信号模型,说明了所提策略不会改变变流器的有功-频率稳态下垂特性,并给出了关键控制参数的设计方法。最后,根据PSCAD/EMTDC以及硬件在环半实物实验平台的仿真和实验结果,验证了所提控制策略的优势。
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关键词
构网型变流器
虚拟同步发电机
振荡
抑制
机理
q轴虚拟
功率
构造
有功功率振荡抑制
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题名
基于q轴虚拟功率构造的构网型变流器功率振荡抑制策略
1
作者
梁营玉
王亚琴
杨洋
李浩
机构
中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院
出处
《电网技术》
2025年第9期3603-3612,I0014-I0019,共16页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.2024JCCXJD01)。
文摘
构网型变流器的输出有功功率可能会发生低频振荡,而传统抑制功率振荡的控制策略会引入额外的稳态有功功率偏差,或者需要依赖附加检测环节获取电网电压角频率。此外,当电网阻抗发生变化时,采用不合适的控制参数亦存在功率振荡的风险。针对上述问题,该文提出了一种基于q轴虚拟功率构造的有功功率振荡抑制控制策略。首先,通过电路分析得出结论,并网点电压的q轴分量包含变流器输出角频率与电网电压角频率之差的信息。基于该结论,利用q轴电压构造出一个虚拟功率,并引入滤波器滤除高频分量对系统的影响。同时,指出构造的功率可以等效为准谐振控制器的输出,输入则为q轴电压。基于复数力矩系数法,分析了提出策略抑制功率振荡的机理。进一步,通过建立小信号模型,说明了所提策略不会改变变流器的有功-频率稳态下垂特性,并给出了关键控制参数的设计方法。最后,根据PSCAD/EMTDC以及硬件在环半实物实验平台的仿真和实验结果,验证了所提控制策略的优势。
关键词
构网型变流器
虚拟同步发电机
振荡
抑制
机理
q轴虚拟
功率
构造
有功功率振荡抑制
Keywords
grid-forming converters
virtual synchronous generator(VSG)
mechanism of oscillation suppression
q-axis virtual power construction
active power oscillation suppression
分类号
TM721 [电气工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于q轴虚拟功率构造的构网型变流器功率振荡抑制策略
梁营玉
王亚琴
杨洋
李浩
《电网技术》
2025
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