基于虚拟同步机的变流器暂态稳定分析及混合同步控制策略  被引量:46

Transient Stability Analysis and Hybrid Synchronization Control Strategy of Converter Based on Virtual Synchronous Generator

在线阅读下载全文

作  者:姜卫同 胡鹏飞[1] 尹瑞 胡雪凯 江道灼[1] 梁一桥 JIANG Weitong;HU Pengfei;YIN Rui;HU Xuekai;JIANG Daozhuo;LIANG Yiqiao(College of Electrical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China;State Grid Hebei Electric Power Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050021,China;Electric Power Research Institute of State Grid Hebei Electric Power Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050021,China;Zhejiang University City College,Hangzhou 310027,China)

机构地区:[1]浙江大学电气工程学院,浙江省杭州市310027 [2]国网河北省电力有限公司,河北省石家庄市050021 [3]国网河北省电力有限公司电力科学研究院,河北省石家庄市050021 [4]浙大城市学院,浙江省杭州市310027

出  处:《电力系统自动化》2021年第22期124-133,共10页Automation of Electric Power Systems

基  金:国家自然科学基金资助项目(52007167);浙江省自然科学基金资助项目(LQ21E070004)。

摘  要:针对采用组网型控制策略(以虚拟同步机控制为例)且考虑电流限幅的电压源型变流器(VSC)暂态稳定性差且失稳机理不明的问题,首先从传统同步机的暂态稳定分析方法入手,定性地分析了组网型VSC的暂态过程。然后,通过基于相图的非线性微分方程的分析方法,定量研究了组网型VSC的暂态失稳机理,并提出了一种结合了传统同步机摇摆方程和锁相环的新型同步方法(称为混合同步控制),使得VSC不仅具备频率响应的能力,而且其暂态稳定裕度得到了大幅提高。最后,通过MATLAB/Simulink搭建的仿真模型验证了分析方法的准确性和所提控制方案的有效性。Aiming at the problem of poor transient stability and unclear instability mechanism of the voltage source converter(VSC)that adopts the grid-forming control strategy(take the virtual synchronous generator control as an example)with a current limiting loop,this paper starts with the transient stability analysis of the traditional synchronous generator,and qualitatively analyzes the transient process of the grid-forming VSC.Through the nonlinear differential equation analysis method based on the phase portrait,the quantitative analysis of the transient instability mechanism of the grid-forming VSC is implemented.Moreover,a new synchronization method(called hybrid synchronization control)that combines the swing equation of the traditional synchronous generator and the phase-locked loop is proposed,which makes the VSC not only has the ability of frequency response,but also greatly improve its transient stability margin.Finally,the simulation model built in MATLAB/Simulink verifies the accuracy of the analysis method and the effectiveness of the proposed control scheme.

关 键 词:虚拟同步机 暂态稳定性 电流限幅 功角特性曲线 相图曲线 混合同步控制 

分 类 号:TM341[电气工程—电机] TM46TM712

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象