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transient synchronous stability analysis and enhancement control strategy of a PLL-based VSC system during asymmetric grid faults

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Protection and Control of Modern Power Systems 2023年第2期8卷 304-320页

作者： Yi Luo Jun Yao Zhaoyang Chen Sen Huang Shiyue Chen Qi Zhang Zhentao Qin State Key Laboratory of Power Transmission Equipment and System Security and New Technology School of Electrical EngineeringChongqing UniversityChongqing 400044China State Grid Changzhou Power Supply Company Changzhou 2131261China

The stability of a voltage source converters(VSC)system based on phase-locked loop(PLL)is very important issue during asymmetric grid faults.This paper establishes a transient synchronous stability model of a dual-sequence PLL-based VSC system during low voltage ride-through by referring to the equivalent rotor swing equation of syn-chronous generators.Based on the model,the synchronization characteristics of the VSC system under asymmetric grid faults are described,and the interaction mechanisms,as well as the transient instability phenomena of positive and negative sequence PLL during asymmetric faults are explained.Using the equal area criterion,the influences of sequence control switching action,detection delay,and interaction between the positive and negative sequence PLL on the transient synchronous stability of the VSC system are analyzed,respectively.In addition,a transient stabil-ity assessment criterion based on the critical fault clearance angle and time and an enhancement control strategy based on the improved positive and negative sequence PLL are proposed.Finally,the analytical results are validated through simulation and experiments.

关键词： Voltage source converters(VSC) Asymmetric grid faults Dual-sequence PLL transient synchronous

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