三相并网变流器在电网不对称故障时的有功功率安全运行区域

当电网发生不对称故障时,向电网注入有功功率可以减小有功缺额,避免大面积甩负荷。为了在保证变流器自身安全的前提下最大限度地注入有功功率,综合考虑电压源型变流器在不对称故障时可能面临的直流母线过压、过流、有功功率二倍频波动等问题,分析变流器的安全运行区域。根据安全运行区域,得到在不同故障类型、不同跌落程度下最大有功功率输出能力的解析表达式。另外,将有功功率波动不再简单地限制为0,而是限制在安全允许范围内,较大程度地提升了最大有功功率输出能力,如在单相接地故障下相对增大的百分比最高可达45%。仿真和实验结果证明了有功功率安全运行区域以及最大有功功率输出能力提升的结论。将安全运行区域分析结论应用于电网故障时的最大相电流最小化的优化控制。

不对称电压暂降下最大功率输出的MMC协调控制策略

针对柔性直流输电系统交流侧不对称电压暂降下,模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)运行时出现的功率波动、三相电流不平衡等问题,提出了不对称电压暂降下最大功率输出的MMC协调控制策略。该策略根据不对称电压暂降下MMC系统运行特性随调节参数的变化规律,以抑制有功功率波动与输出三相平衡电流的协调控制为目标,构建了线性加权解析式确定调节参数,在保证MMC输出电流峰值在最大限制范围内时,输出最大有功功率。该策略既拓展了有功功率输出能力,又提升了系统的整体控制保护性能。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性。

考虑多控制目标的IIDG低压穿越控制方法

现有逆变型分布式电源(IIDG)低压穿越控制有电压支撑效果不理想,控制目标单一,输出电流存在越限风险等不足,针对此问题,文中提出一种考虑多控制目标的低压穿越控制方法。首先以预设相电压为约束条件,构建得出电压支撑方程,据此实现电压支撑控制;其次,通过约束IIDG向电网注入负序无功电流的大小,实现有功输出振荡抑制控制。同时为充分利用IIDG的剩余容量,文中通过最大有功功率输出和电流限幅控制计算得出IIDG正序有功电流参考值,保证在IIDG输出电流不发生越限的前提下,实现IIDG最大有功功率输出。仿真算例表明,与现有正序无功电流注入控制方法相比,文中多控制目标低压穿越控制方法具有更加良好的故障控制效果。