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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：7
1
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：30
2
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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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
3
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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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：6
4
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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配电网混合型MMC双极短路故障后快速恢复策略
5
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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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
6
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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双馈风电机组低/高电压复合穿越的控制策略研究 被引量：1
7
作者 严雨豪 周步祥 +3 位作者 陈实 董申 刘治凡 臧天磊 《电气传动》 2022年第17期32-39,共8页
目前研究双馈风电机组(DFIG)高电压穿越的重点是单次高压型故障,然而DFIG低电压穿越后,由于无功补偿策略的不合理性,会引发低\高电压复合型故障,对电压二次骤升的暂态分析造成一定影响。因此,在低压恢复阶段的前提下,对电压二次骤升下... 目前研究双馈风电机组(DFIG)高电压穿越的重点是单次高压型故障,然而DFIG低电压穿越后,由于无功补偿策略的不合理性,会引发低\高电压复合型故障,对电压二次骤升的暂态分析造成一定影响。因此,在低压恢复阶段的前提下,对电压二次骤升下的转子电流公式进行合理推导,并提出一种转子过电流抑制策略。然后基于故障穿越时系统的无功需求,改进网侧变流器的控制策略。该策略一方面能够减少撬棒保护的投切频率,在一定程度上避免转子侧换流器旁路造成的不可控性;另一方面能够最大限度地向机组给予无功支持,保持直流母线电压处于稳定状态,提升高电压穿越的可靠性。 展开更多
关键词 双馈风电机组 低/高电压穿越 低压恢复阶段 撬棒电路 转子过电流抑制
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电网电压骤降故障时双馈风机虚拟阻抗改进控制技术 被引量：3
8
作者 王璨 佘玉龙 《电机与控制应用》 2020年第9期91-96,共6页
针对电网电压骤降故障所导致的风电机组过电流问题,已有的基于虚拟电阻的过电流抑制技术无法兼顾过电流抑制效果和基频控制性能,同时未考虑系统的高频稳态性能,导致故障穿越期间的谐波抑制性能较差。为了兼顾故障穿越性能及故障穿越期... 针对电网电压骤降故障所导致的风电机组过电流问题,已有的基于虚拟电阻的过电流抑制技术无法兼顾过电流抑制效果和基频控制性能,同时未考虑系统的高频稳态性能,导致故障穿越期间的谐波抑制性能较差。为了兼顾故障穿越性能及故障穿越期间的谐波抑制性能,通过分析电网电压骤降时的双馈风机(DFIG)数学模型,研究了过电流及暂态磁链抑制机理,进一步基于虚拟阻抗技术,提出了电网电压骤降故障时DFIG改进控制技术。通过在机侧变流器转子电流控制环路中引入附加控制环,实现对暂态磁链振荡的抑制,从而提升DFIG低电压穿越性能。进一步地,对所提出的虚拟阻抗环节进行了参数设计分析,保证了该控制方法可以兼顾过电流抑制性能、高频性能及基频控制性能。最后,通过仿真结果验证了所提改进控制策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 双馈风机 电网电压骤降故障 虚拟阻抗 过电流抑制
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