基于锁相环相位补偿的光伏逆变器低电压穿越快速无功控制

作     者：勾奕昀 郑竞宏 刘壮 丁禹升 GOU Yiyun;ZHENG Jinghong;LIU Zhuang;DING Yusheng

作者机构：清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 

出 版 物：《电力系统保护与控制》 (Power System Protection and Control)

年 卷 期：2024年第52卷第24期

页      面：85-96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：国家重点研发计划项目资助(2021YFB2400500) 

主　　题：光伏逆变器 锁相环 相位补偿 前馈控制 低电压穿越 暂态无功特性 

摘      要：在低电压穿越故障恢复阶段,针对弱网下光伏并网系统无功回撤速度慢易导致暂态过电压的问题,提出了基于锁相环相位补偿的光伏逆变器低电压穿越快速无功改进控制策略。首先从相位跳变、锁相环动态、电网强度几个方面分析了常规光伏逆变器无功回撤速度不足的原因。然后根据光伏逆变器出口内电势与锁相环相角关系的机理分析,提出了基于相位补偿的锁相环改进控制策略。从无功控制需求出发推导了补偿相位的确定方法,并建立光伏并网系统单机电磁暂态仿真模型,验证了所提出的改进控制策略在三相对称、不对称、线路切除等故障场景下的有效性。最后基于RT-Lab搭建光伏发电并网系统半实物仿真平台,进一步验证了改进控制策略的有效性。该控制策略使光伏逆变器获得了更快的无功回撤能力,可有效抑制低电压故障恢复阶段的暂态过电压问题。