构网型变流器:控制与稳定特性

1

作者 迟永宁 江炳蔚 +5 位作者 范译文 胡家兵 林伟芳 刘宏志 马士聪 姚骏 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期1527-1542,I0001-I0003,共19页

随着新能源渗透率的不断提升,电网强度减弱,惯量阻尼水平低,系统抗扰动能力弱,使得具有惯量阻尼支撑能力的构网型变流器优势凸显,成为最具应用前景的一类并网变流器。变流器作为新能源与电网之间的并网接口,将电能安全稳定高效输送至电... 随着新能源渗透率的不断提升,电网强度减弱,惯量阻尼水平低,系统抗扰动能力弱,使得具有惯量阻尼支撑能力的构网型变流器优势凸显,成为最具应用前景的一类并网变流器。变流器作为新能源与电网之间的并网接口,将电能安全稳定高效输送至电网,其控制稳定性很大程度上决定了新能源并网系统的稳定性。为此,从构网型变流器扰动模型的构建策略及扰动分析方法出发,分析控制环节与动态特性间的联系,在惯量动态、故障电流、宽频振荡3个方面揭示了构网型变流器的动态与稳定特性,进而在大电网条件下明确了构网型变流器稳定控制的关键问题,展望了构网型变流器稳定控制的后续研究方向,为构网型变流器的进一步研究与应用提供参考。 展开更多

关键词 新能源并网 构网型变流器 控制环节 稳定机制 动态特性 物理本质

原文传递

弱电网下跟/构网型变流器并联系统的阻抗频率耦合及稳定性分析

2

作者 盛李龙 许津铭 +3 位作者 李威 康嘉华 郄朝辉 谢少军 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第1期27-37,共11页

在含跟网型光伏及构网型储能的异构系统中,利用阻抗分析法可以研究构网型变流器对异构系统稳定性的影响。然而,现有研究未充分考虑变流器间、变流器与电网阻抗间的频率耦合效应,难以准确评估弱电网下异构系统的稳定性。因此,以两机异构... 在含跟网型光伏及构网型储能的异构系统中,利用阻抗分析法可以研究构网型变流器对异构系统稳定性的影响。然而,现有研究未充分考虑变流器间、变流器与电网阻抗间的频率耦合效应,难以准确评估弱电网下异构系统的稳定性。因此,以两机异构并网系统为例,文中深入分析了系统内部耦合对跟/构网型变流器输出阻抗的影响。分析表明,电网阻抗以及构网型/跟网型变流器输出阻抗对跟网型/构网型变流器输出阻抗有附加影响;相较于变流器独立并网运行,异构系统中跟网型变流器中低频段输出阻抗易受到影响,而构网型变流器输出阻抗基本不受影响。在此基础上,将构网型变流器与电网合并视为等效电网而建立了异构并网系统阻抗模型,讨论了小干扰稳定性。硬件在环实验结果表明,相较于传统阻抗模型,基于所提阻抗模型的稳定性分析实现了弱电网下系统小干扰稳定性的准确判断。 展开更多

关键词 光伏并网系统 异构系统 跟网型光伏 构网型储能 跟网型变流器 构网型变流器 弱电网 频率耦合 阻抗模型 小干扰稳定性

下载PDF 职称材料

基于混合同步控制的构网型变流器不对称故障下暂态稳定分析

3

作者 王龙悦 胡鹏飞 +2 位作者 于彦雪 杨锐良 张哲玮 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第2期20-29,共10页

构网型变流器具有良好的主动支撑特性和弱电网适应能力,已成为目前关注的热点。然而,构网型控制(GFMC)在电网故障下的暂态稳定性能是制约其运行的关键问题,现有成果主要关注对称故障下GFMC策略的暂态同步稳定问题,对于不对称交流故障下... 构网型变流器具有良好的主动支撑特性和弱电网适应能力,已成为目前关注的热点。然而,构网型控制(GFMC)在电网故障下的暂态稳定性能是制约其运行的关键问题,现有成果主要关注对称故障下GFMC策略的暂态同步稳定问题,对于不对称交流故障下的暂态同步稳定特性鲜有深入研究。针对最新的混合同步型构网控制方法,首先,结合正负序解耦模块与混合同步控制结构,使混合同步控制能够应用于不对称故障。其次,建立了不对称故障下系统的详细动态模型,基于此模型,定性分析了正负序电流对暂态稳定的影响规律,并进一步基于相图模型定量解析正负序电流与暂态失稳边界的数学关系。最后,基于电磁暂态数值仿真和硬件在环实验,验证了所提控制策略的有效性和不对称故障下暂态同步稳定性分析的准确性。 展开更多

关键词 不对称故障 暂态稳定性 构网型变流器 混合同步控制 相平面法 电流稳定边界

下载PDF 职称材料

构网型变流器宽短路比范围适应性分析与提升

4

作者 刘龙 胡彬 +3 位作者 王垚鑫 廖玉茗 黄旭东 年珩 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第2期64-72,共9页

随着新能源渗透率的增大,电网的复杂度也随之增加,基于构网控制的并网变流器面临电网短路比宽范围变化的并网环境。为了研究构网型变流器并网时潜在的稳定性问题,并提升其在宽短路比范围电网下的适应性,文中建立了考虑功率控制、坐标变... 随着新能源渗透率的增大,电网的复杂度也随之增加,基于构网控制的并网变流器面临电网短路比宽范围变化的并网环境。为了研究构网型变流器并网时潜在的稳定性问题,并提升其在宽短路比范围电网下的适应性,文中建立了考虑功率控制、坐标变换以及电压-电流控制的阻抗模型,通过分析降阶阻抗模型揭示了构网型变流器与强网交互时的失稳机理。进而,提出了混合虚拟阻抗法,在全频段内提升了构网型变流器的并网稳定性以及在复杂电网环境下的适应性。最后,通过实验验证了阻抗特性分析的正确性与所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 并网稳定性 构网型变流器 次同步振荡 小信号建模 阻抗重塑 宽短路比范围

下载PDF 职称材料

采用自适应功率与电压指令的构网型变流器故障穿越策略

5

作者 卜鸣 郑涛 +1 位作者 杨畅 陈治铃 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期147-159,共13页

为了解决构网型变流器在电网电压跌落情况下出现的过电流以及暂态失稳问题,提出了一种基于功率与电压指令自适应调整的故障穿越控制策略。首先,建立了以虚拟同步发电机控制为基础的构网型变流器模型,在此基础上分析电网电压跌落时构网... 为了解决构网型变流器在电网电压跌落情况下出现的过电流以及暂态失稳问题,提出了一种基于功率与电压指令自适应调整的故障穿越控制策略。首先,建立了以虚拟同步发电机控制为基础的构网型变流器模型,在此基础上分析电网电压跌落时构网型变流器的暂态失稳机理以及过电流产生原因。然后,提出了一种基于功率、电压指令自适应调整的控制策略,通过动态调整有功功率参考值和电压参考值来提高功角稳定性,同时限制故障期间电流稳态分量。此外,引入动态虚拟阻抗限制故障开始和清除期间的暂态冲击电流。最后,通过仿真对所提故障穿越控制策略的有效性进行验证。结果表明:所提控制策略不受电压跌落程度和故障持续时间的影响,能够将故障期间电流幅值限制在1.5倍额定值以下,将故障电流稳态分量幅值限制在额定值的1.2倍,同时保持系统稳定。 展开更多

关键词 构网型变流器 电流幅值限制 功角稳定性 虚拟阻抗 故障穿越控制

下载PDF 职称材料

跟网型和构网型变流器混合系统稳定性分析方法

6

作者 王冠淇 裴玮 +1 位作者 熊佳旺 李毅丰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第1期25-37,I0003,共14页

为改善以跟网型变流器(grid-following,GFL)为主体的新能源电力系统电压频率支撑力不足的情况,目前主流的研究趋势是在系统中引入构网型变流器(grid-forming,GFM),构建GFL-GFM混合系统来提高新能源电力系统的支撑能力,以保障系统的安全... 为改善以跟网型变流器(grid-following,GFL)为主体的新能源电力系统电压频率支撑力不足的情况,目前主流的研究趋势是在系统中引入构网型变流器(grid-forming,GFM),构建GFL-GFM混合系统来提高新能源电力系统的支撑能力,以保障系统的安全可靠运行。由于跟网型变流器和构网型变流器的控制策略及外特性具有较大差异,且各变流器间存在相互耦合的现象,混合系统的稳定性分析将更为复杂。然而,现有研究主要集中在对单一种类变流器的稳定性分析,未深入定量研究GFL-GFM混合系统的稳定性。为了解决这一问题,该文推导GFL-GFM混合系统稳定的关键条件,定义表征混合系统稳定性及强弱的关键量,并进一步揭示变流器参数及容量配比对混合系统稳定性的影响。首先,推导出混合系统的稳定条件;其次,基于稳定条件,定义“混合系统支撑量”来表征混合系统的稳定性,进一步推导“改进短路比”来表征混合系统的强弱;然后,分析变流器参数对系统稳定性的影响,并定量获得变流器的临界容量占比;最后,通过实验验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 构网型变流器 跟网型变流器 GFL-GFM混合系统 混合系统支撑量 改进短路比

原文传递

频率自适应的构网型变流器宽频带谐波电压抑制策略

7

作者 赵统 吴超 +2 位作者 王勇 蒋顺平 黄秋燕 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期164-177,共14页

传统构网型变流器在复杂电网阻抗、非线性负载的应用场景下的输出电压会存在较大谐波而不满足电能质量要求。然而,传统构网变流器的控制目标在于维持基波电压幅值和频率的稳定,公共耦合点谐波电压的问题被忽略。为了提升构网变流器对谐... 传统构网型变流器在复杂电网阻抗、非线性负载的应用场景下的输出电压会存在较大谐波而不满足电能质量要求。然而,传统构网变流器的控制目标在于维持基波电压幅值和频率的稳定,公共耦合点谐波电压的问题被忽略。为了提升构网变流器对谐波电压的抑制能力,该文提出了一种宽频带的谐波电压消除策略。该策略在主要的谐波电压频率范围内均保持足够的增益,且与基波控制解耦。此外,所提策略不依赖于自适应谐振控制器、重复控制器中的谐波电压频率提取环节而对频率变化的谐波电压进行抑制,简化了控制器结构,使其便于工程实施。该文推导的构网变流器的小信号分析和阻抗模型也证明了所提策略在和基波控制解耦的同时有效地提升了谐波电压抑制能力。最后,通过实验验证了理论分析的准确性和有效性。 展开更多

关键词 构网型变流器 阻抗模型 谐波电压消除 宽频带控制器

下载PDF 职称材料

考虑电流限幅的构网型变流器暂态稳定分析与自适应限幅方法

8

作者 何宏亮 肖晃庆 张利东 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第2期30-40,共11页

电流限幅环节的引入深刻改变了构网型变流器的暂态同步机制与动态特性。为研究大扰动故障下电流限幅环节对构网型变流器暂态同步稳定性的影响,基于功角特性曲线分析了传统d轴优先限幅策略在故障条件下的动态特性。在电网电压暂降且未及... 电流限幅环节的引入深刻改变了构网型变流器的暂态同步机制与动态特性。为研究大扰动故障下电流限幅环节对构网型变流器暂态同步稳定性的影响,基于功角特性曲线分析了传统d轴优先限幅策略在故障条件下的动态特性。在电网电压暂降且未及时切除故障的工况下,变流器将会“锁死”在限幅控制模式。针对这一问题,提出一种自适应限幅方法,引入自适应系数调整限幅状态下构网型变流器的功角特性曲线。首先,确定自适应系数的取值范围,以保证变流器在各工况下均能恢复正常运行状态。然后,采用等面积法则选取自适应系数最优取值,使变流器获得最大极限切除角和极限切除时间。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性以及自适应限幅控制策略的有效性。 展开更多

关键词 电压源变流器 构网型变流器 电流限幅 暂态稳定性 功角特性曲线 等面积法则

下载PDF 职称材料

基于RoCoF的构网型变流器惯量阻尼辨识方法

9

作者 张盛 方支剑 +1 位作者 熊亮雳 游力 《电力电子技术》 2025年第2期84-87,共4页

针对当前变流器惯量测试方法较复杂,难以适用于构网型变流器的问题,提出基于频率变化率(RoCoF)的构网型变流器惯量阻尼辨识方法,分析了构网型变流器有功控制的工作机理,推导了构网型变流器有功功率关于电网频率斜坡扰动时的关系式,并依... 针对当前变流器惯量测试方法较复杂,难以适用于构网型变流器的问题,提出基于频率变化率(RoCoF)的构网型变流器惯量阻尼辨识方法,分析了构网型变流器有功控制的工作机理,推导了构网型变流器有功功率关于电网频率斜坡扰动时的关系式,并依据该关系式阐述了惯量和阻尼辨识步骤。最后,在3.15 MW的构网型电化学储能机组中对所提方法进行了验证,实验结果表明所提方法最大测量误差仅为1.6%,表明了所提方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 构网型变流器 频率变化率 辨识方法

下载PDF 职称材料

基于鲸鱼算法的构网型变流器自适应协同控制策略

10

作者 李群 李强 +1 位作者 张森 汪成根 《电力电子技术》 2025年第3期86-90,124,共6页

针对常规构网型变流器自适应控制忽略了初值以及下垂系数对系统频率响应的影响,提出了考虑初值寻优的构网型变流器三参数自适应协同控制策略。首先,对频率变化过程进行逐段分析,根据变化规律提出功率/频率下垂系数、虚拟惯量和阻尼系数... 针对常规构网型变流器自适应控制忽略了初值以及下垂系数对系统频率响应的影响,提出了考虑初值寻优的构网型变流器三参数自适应协同控制策略。首先,对频率变化过程进行逐段分析,根据变化规律提出功率/频率下垂系数、虚拟惯量和阻尼系数三参数的协同优化调节。其次,将鲸鱼优化算法应用于变流器系统,根据频率变化率、频率偏差等指标确定目标函数,实现对构网型变流器三参数初始值的优化整定,以获取最优解。最后,利用仿真及实验结果对比验证了所提控制策略的有效性和优越性。 展开更多

关键词 构网型变流器 优化 自适应协同控制

下载PDF 职称材料

弱电网下多源构网型变流器协同控制方法 被引量：1

11

作者 刘硕 李佳远 +2 位作者 马速良 沙广林 李成新 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期85-93,104,共10页

虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)作为构网型控制的主要技术之一,可为电网提供惯量支撑,但由于变流器单机容量有限,当系统需要更大的惯量支撑时,需要多VSG并联运行,因此多VSG并联的协同控制备受关注。基于此,建立了VS... 虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)作为构网型控制的主要技术之一,可为电网提供惯量支撑,但由于变流器单机容量有限,当系统需要更大的惯量支撑时,需要多VSG并联运行,因此多VSG并联的协同控制备受关注。基于此,建立了VSG多机并联的状态空间模型,通过状态变量矩阵的特征值分析系统稳定性。同时,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的多VSG并联协同控制策略,引入角频率差与功角差作为性能指标设计目标函数,求解所需最佳有功额定增量,通过功频系数对输出角频率进行动态修正,实现对输出频率的主动支撑,有效抑制了VSG并联造成的系统频率波动,提高了电网的稳定性。结果表明,相较于传统的VSG并联系统,所提出的MPC-VSG并联控制方法可缩短系统暂态响应时间,提高系统在暂态下的鲁棒性。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 构网型变流器 虚拟同步发电机 状态空间模型 模型预测控制 惯量支撑

下载PDF 职称材料

功率耦合和电流限幅影响下构网型变流器的暂态同步稳定分析 被引量：13

12

作者 付熙坤 黄萌 +2 位作者 凌扬坚 田震 查晓明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2815-2824,I0024,共11页

在有限过流能力的构网型变流器中,有功和无功环之间的功率耦合以及电压电流环之间的电流限幅,会极大地影响变流器与电网的同步过程。因此,该文致力于研究大扰动故障下功率耦合和电流限幅对变流器暂态同步稳定性的影响。首先,考虑上述环... 在有限过流能力的构网型变流器中,有功和无功环之间的功率耦合以及电压电流环之间的电流限幅,会极大地影响变流器与电网的同步过程。因此,该文致力于研究大扰动故障下功率耦合和电流限幅对变流器暂态同步稳定性的影响。首先,考虑上述环节建立构网型变流器并网系统的降阶模型;然后,构建包含构网型控制主要状态变量(功角、频率和输出电压)的能量函数,并在此基础上通过拉塞尔理论估计变流器的吸引域及其对应的暂态稳定裕度。分析表明,功率耦合和电流限幅分别通过影响等效势能和阻尼分布削弱变流器的暂态同步稳定性。由此,该文提出一种基于虚拟阻抗和功率解耦的构网型控制优化策略,以抑制功率耦合和电流限幅引入的负面影响。最后,仿真和实验结果验证上述理论分析的正确性。 展开更多

关键词 构网型变流器 暂态同步稳定性 功率耦合 电流限幅

原文传递

构网型变流器功率同步控制稳定性机理分析 被引量：3

13

作者 方正 黄云辉 +3 位作者 严文博 王栋 唐金锐 周克亮 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期101-108,共8页

构网型变流器具有“主动构网”能力,可以为电网提供阻尼和频率支撑,但在低阻抗电网下存在稳定性问题。为了研究低阻抗下构网型变流器功率同步控制稳定性机理,首先,建立了体现功率同步动态特性的构网型变流器接入交流电网小信号模型。然... 构网型变流器具有“主动构网”能力,可以为电网提供阻尼和频率支撑,但在低阻抗电网下存在稳定性问题。为了研究低阻抗下构网型变流器功率同步控制稳定性机理,首先,建立了体现功率同步动态特性的构网型变流器接入交流电网小信号模型。然后,以功率同步控制为主体,在牛顿动力学体系框架内,建立了构网型变流器接入低阻抗电网的动力学模型,将功率的偏移量分解为同步分量和阻尼分量,用以表征功率同步控制的稳定性。接着,结合模态分析和动力学特性分析,通过研究特征根轨迹和参与因子曲线,以及阻尼分量和同步分量的变化,分析了电网强度和控制参数等对功率同步控制的影响规律,揭示其内在机理。最后,通过构网型变流器接入电网的仿真模型验证了结论的正确性。 展开更多

关键词 构网型变流器 功率同步控制 小信号稳定性 动力学特性

下载PDF 职称材料

基于直流电压同步的构网型变流器低频振荡分析与阻尼控制 被引量：4

14

作者 姜鑫 易皓 +2 位作者 卓放 李雨果 王振雄 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期30-39,共10页

基于直流电压同步的构网型变流器能够在稳定直流侧电压的同时实现变流器自同步,然而直流电压动态与控制环相互作用可能会引起系统低频振荡。为了研究低频振荡产生的机理,建立了计及直流电压同步控制环与交流电压环的构网型变流器“功率... 基于直流电压同步的构网型变流器能够在稳定直流侧电压的同时实现变流器自同步,然而直流电压动态与控制环相互作用可能会引起系统低频振荡。为了研究低频振荡产生的机理,建立了计及直流电压同步控制环与交流电压环的构网型变流器“功率-功角”稳定性分析模型,分析发现直流电压同步相比于功率同步会引入更多的相位滞后,同时交流电压环也会在环路中引入相位滞后,导致系统环路增益在具有高幅值的低频范围内存在-180°相位穿越,进而引发低频振荡问题。基于低频振荡机理分析,提出两种对直流电压同步控制进行相位补偿的方法,通过重塑系统环路低频高增益区的相位,实现对低频段的阻尼控制和振荡抑制。最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。 展开更多

关键词 新能源 并网 构网型变流器 直流电压同步 低频振荡 小信号稳定性 相位补偿

下载PDF 职称材料

基于改进粒子群算法的自适应构网型变流器控制策略 被引量：2

15

作者 段玉 朱子民 +3 位作者 王小云 陈杰 马健 南东亮 《广东电力》 北大核心 2024年第2期10-17,共8页

构网型控制是一种改善新能源高渗透率下电力系统稳定性问题的技术手段。针对传统构网型变流器均采用固定参数控制而未能发挥出最佳调频效果这一问题,基于构网型变流器控制参数可调的特点,提出一种自适应控制策略,以优化构网型变流器的... 构网型控制是一种改善新能源高渗透率下电力系统稳定性问题的技术手段。针对传统构网型变流器均采用固定参数控制而未能发挥出最佳调频效果这一问题,基于构网型变流器控制参数可调的特点,提出一种自适应控制策略,以优化构网型变流器的输出并改善电力系统的动态特性。首先,通过仿真实验得到典型构网型变流器虚拟惯量和阻尼系数在大功率事件下对系统动态特性的影响;其次,研究典型构网型变流器的频率曲线与功角曲线,提出包含频率偏差和频率变化率的自适应构网型变流器控制策略;然后,通过改进粒子群算法对自适应控制策略涉及参数进行整定;最后,基于MATLAB/Simulink搭建的微电网模型,验证所提控制策略的稳定性与鲁棒性。仿真结果表明,所提控制策略可以自适应改变控制参数,使构网型变流器的输出能够满足系统各个阶段的不同需求,优化电力系统的动态特性。 展开更多

关键词 构网型变流器 自适应控制 改进粒子群算法 参数整定 电力系统稳定

下载PDF 职称材料

基于下垂控制的构网型变流器电压控制策略 被引量：1

16

作者 何丰钰 陈兰杭 +1 位作者 李先允 段梵 《自动化与仪表》 2024年第2期5-10,共6页

为了提高系统的电压稳定性,在传统下垂控制的基础上,提出了一种基于有功电流和无功电流相结合的自适应下垂控制方法。详细介绍了构网型变流器并联组成微电网的控制策略。下垂控制器分为电流(功率)解耦、一阶微分和下垂控制3个单元。从... 为了提高系统的电压稳定性,在传统下垂控制的基础上,提出了一种基于有功电流和无功电流相结合的自适应下垂控制方法。详细介绍了构网型变流器并联组成微电网的控制策略。下垂控制器分为电流(功率)解耦、一阶微分和下垂控制3个单元。从同步发电机的角度出发,分析了一阶微分环节和下垂系数的设计原则。分析并验证了构网型变流器并联系统功率分担的“通信机制”。最后,建立仿真模型,通过仿真结果验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 构网型变流器并联 功率分担 下垂控制 一阶微分 下垂系数

下载PDF 职称材料

构网型变流器多环控制阻抗建模与稳定性分析 被引量：1

17

作者 郑雨萱 陈兰杭 +1 位作者 李先允 程煜 《自动化与仪表》 2024年第3期1-6,共6页

构网型变流器的控制方式按照是否存在电压电流控制双环可以分为只含有功率控制环的单环控制和含有功率控制环和电压电流控制双环的多环控制。两种控制方式并网运行特性在不同频段有较大区别。该文首先建立考虑电压电流解耦控制双环的构... 构网型变流器的控制方式按照是否存在电压电流控制双环可以分为只含有功率控制环的单环控制和含有功率控制环和电压电流控制双环的多环控制。两种控制方式并网运行特性在不同频段有较大区别。该文首先建立考虑电压电流解耦控制双环的构网型变流器多环控制序阻抗模型,对比分析两种控制方式对变流器输出阻抗的影响;其次针对加入电压电流控制双环造成的低频相位裕度不足问题,提出引入虚拟阻抗方法提高变流器并网稳定性;最后利用仿真与实验验证了稳定性分析的准确性。 展开更多

关键词 构网型变流器 电压电流控制双环 序阻抗 并网稳定性 虚拟阻抗

下载PDF 职称材料

考虑虚拟阻抗功率解耦的构网型变流器暂态稳定分析及控制

18

作者 孟潇潇 王煜琛 +2 位作者 毛荀 解宝 邵冰冰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期101-111,共11页

虚拟阻抗控制有助于改善构网型变流器因阻性线路引起的功率耦合问题,同时还能在电网发生故障时启动以起到限流作用。虚拟阻抗的引入深刻影响故障大扰动下构网型变流器的暂态同步稳定性,目前尚缺少针对上述影响的稳定量化分析方法。因此... 虚拟阻抗控制有助于改善构网型变流器因阻性线路引起的功率耦合问题,同时还能在电网发生故障时启动以起到限流作用。虚拟阻抗的引入深刻影响故障大扰动下构网型变流器的暂态同步稳定性,目前尚缺少针对上述影响的稳定量化分析方法。因此,文中首先建立构网型变流器并网系统考虑虚拟阻抗控制前后的经典三阶降阶动态模型。然后,结合拉萨尔不变性原理构建考虑虚拟阻抗功率解耦的改进能量函数。分析表明,改进能量函数能通过吸引域量化评估虚拟阻抗参数对暂态稳定性的影响。基于此,提出一种考虑虚拟阻抗功率解耦的构网型变流器暂态稳定优化控制策略,以提高其暂态同步稳定性。最后,仿真和实验结果验证了所提优化控制策略的有效性。 展开更多

关键词 构网型变流器 暂态稳定 虚拟同步机 虚拟阻抗 功率耦合 能量函数 限流控制

下载PDF 职称材料

直接电压控制构网型变流器控制参数暂态稳定影响分析 被引量：1

19

作者 杨可昕 鲍颜红 +3 位作者 任先成 吴峰 徐泰山 张金龙 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期20-30,共11页

目前针对直接电压控制构网型变流器暂态失稳模式的演化和控制参数对暂态稳定的影响机理尚需进一步深入研究。首先,分析了两种常见电流限幅策略对变流器暂态稳定性的影响,归纳总结出3种暂态失稳演化路径。其次,通过极限切除时间、极限切... 目前针对直接电压控制构网型变流器暂态失稳模式的演化和控制参数对暂态稳定的影响机理尚需进一步深入研究。首先,分析了两种常见电流限幅策略对变流器暂态稳定性的影响,归纳总结出3种暂态失稳演化路径。其次,通过极限切除时间、极限切除角揭示了变流器有功环节不同参数对暂态稳定的影响规律,并针对直接电压控制构网型变流器的内电势和并网点电压之间的非线性关系,使用变流器临界势能为指标,揭示了变流器无功环节不同参数对稳定性的影响规律。在此基础上,解释了不同控制环节参数对变流器暂态稳定性的影响出现反常规律的机理。最后,在PSCAD仿真平台上通过算例验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 构网型变流器 暂态稳定 直接电压控制 有功环节 无功环节

下载PDF 职称材料

计及频率响应延时的构网型变流器惯量参数数据驱动估计方法

20

作者 李玉京 胡鹏飞 +1 位作者 曹宇 于彦雪 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期80-88,共9页

大量可再生能源并网引起电力系统惯量水平降低,变流器的虚拟惯性控制技术有效提高了系统频率稳定性。在此背景下,评估变流器的惯量参数对于了解电力系统频率调节潜力有重大意义。然而,考虑到频率响应特性的差异,现有的应用于同步发电机... 大量可再生能源并网引起电力系统惯量水平降低,变流器的虚拟惯性控制技术有效提高了系统频率稳定性。在此背景下,评估变流器的惯量参数对于了解电力系统频率调节潜力有重大意义。然而,考虑到频率响应特性的差异,现有的应用于同步发电机的惯量估计方法不适用于基于数字控制的虚拟惯性。为了解决这一问题,文中提出了一种基于深度强化学习的非侵入式构网型变流器惯量参数在线估计方法。首先,分析了构网型变流器的频率响应原理和延时特性并进行了测试;随后,在深度强化学习框架下设计串联-并联辨识结构,采用近端策略优化方法建立考虑频率响应延时的演员网络和评论家网络,进而估计构网型变流器的惯量参数。最后,采用数值仿真和硬件在环实验验证了所提方法的有效性和精确性。 展开更多

关键词 构网型变流器 惯量参数估计 深度强化学习 频率响应特性 串联-并联辨识

下载PDF 职称材料