虚拟同步机电流受限暂态电压支撑机理与改进故障穿越控制研究

作     者：张宇 张琛 蔡旭 余勇铮 梁李柳元 ZHANG Yu;ZHANG Chen;CAI Xu;YU Yongzheng;LIANG Liliuyuan

作者机构：电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学电气工程系)上海市闵行区200240 宁德时代新能源科技股份有限公司福建省宁德市352100 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年第44卷第15期

页      面：5996-6009,I0013页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52207215) 宁德时代科技项目(CT-RCCCGESA01) 

主　　题：并网变换器 构网型控制 故障穿越 电流限幅 电压支撑控制 暂态同步稳定性 

摘      要：针对虚拟同步机在电网低、过电压故障下所面临的无功电压支撑不足、特性差等问题,建立考虑电流限幅特性的虚拟同步机等效电路模型,并基于拓扑同伦原理,给出不同无功电压控制在等效电路相量图上的几何表征方法。利用该方法,揭示几种常见无功电压控制下的虚拟同步机电流受限暂态电压支撑机理,并由此提出一种改进的故障穿越控制策略,有效改善电网低电压、过电压故障下的暂态电压控制能力和支撑特性,进而缓解故障期间的暂态功角稳定问题。基于PSCAD/EMTDC仿真对所提机理和故障穿越控制方法进行详细验证,最后,在3机9节点系统中对其在近、远区电网故障下的支撑特性进行仿真验证。