Improved direct power control of a grid-connected voltage source converter during network unbalance

This paper deals with an improved direct power control(DPC) strategy for the pulse width modulation(PWM) voltage source converter(VSC) under unbalanced grid voltage conditions.In order to provide enhanced control performance for the VSC,the resonant controllers tuned at the double grid frequency are applied in the DPC design to eliminate the power pulsations and dc link voltage ripples produced by the transient unbalanced grid faults.In this way,the output power and dc link voltage of the VSC can be directly regulated without positive and negative sequential decomposition.As a result,and as has been verified by experiment,the proposed method can provide fast dynamic response with easy implementation.

IGBT模块直接串联电压均衡驱动控制技术

高压绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块直接串联技术是实现柔性直流输电、高压直流断路器等高压大功率控制设备的一个重要基础,其中最难解决的是串联IGBT模块之间的电压均衡问题。文中分析了电压不平衡的机制,得出了实现电压均衡的关键在于解决断态电压不平衡和关断电压不平衡问题,门极侧均衡控制方法是较好的解决手段。对基于有源电压控制技术的驱动设计和基于延时补偿的控制策略进行了探讨,并分别采用在有源区对关断波形进行跟随控制和补偿IGBT器件间关断延时的方法,有效实现了串联器件的电压均衡。最后,通过6只3 300V/1 200AIGBT模块直接串联的阀段脉冲和基于该阀段的三相换流阀运行测试,对这两种方法进行了验证,所述方法获得了较好的电压均衡效果。

柔直系统适时切换的故障穿越方法

为实现柔性直流输电系统在网侧不对称故障时的故障穿越,同时保持稳态时阻抗的稳定性,文中提出一种柔直系统适时切换的故障穿越方法。首先,分析柔直系统的正负序控制及采用1/4周期延时的正负序分解算法对柔直系统阻抗产生的影响,建立柔直系统的交流侧高频阻抗模型。然后,在此基础上利用负序电压的稳态量和突变量进行故障判断。稳态时内环采用全序电流控制,且不进行正负序分解,可降低柔直系统阻抗的周期性波动;故障暂态时叠加负序电流控制,抑制负序故障电流,可实现故障时系统的持续运行。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建柔直系统仿真模型进行研究,验证了文中所提方法的有效性。

单旋转坐标系下VSC-HVDC系统的3种电流解耦控制策略及其对比

为解决交流电网不平衡和畸变情况下的VSC-HVDC交直流双侧电能质量恶化问题,提出单正序同步旋转(dq)坐标系下的正负序电流独立控制方案以改善VSC的电能质量。通过令瞬时有功功率波动为零获得了网侧电流正负序分量参考值的表达式,并根据逆模型原理获得了单正序dq坐标系下的交流负序电流的参考值。进一步为实现在单dq坐标系下对直流正序电流、交流负序电流的闭环控制,并有效抑制电网谐波的影响,分别提出3种单正序dq坐标系下的网侧电流闭环控制策略并进行了详细的仿真验证和对比分析。相应的结果表明,所提出的3种电流闭环控制策略均实现了正负序电流分量的无静差控制和交流电网谐波抑制,在交流电网存在不平衡和谐波的条件下,网侧电流总谐波畸变率均满足相应的并网标准,而二次直流电压波动同样得到了有效抑制。

光伏场经柔直并网振荡稳定性分析与抑制方法研究

光伏场经柔直送出是未来电力系统发展的一个重要趋势,但是光伏与柔直系统之间的相互作用存在引发系统振荡失稳的风险。为此,文中建立光伏场经柔直并网的开环和闭环互联模型,基于开环模式谐振理论,分析光伏场子系统与柔直子系统之间的动态交互作用。当二者发生强交互作用时,可能会使相应的闭环振荡模式进入复平面右侧,进而引发系统振荡失稳。针对光伏场子系统与柔直子系统之间的交互失稳风险,可以通过调整主导环节的控制参数进行抑制;当控制参数无法调整时,文中提出一种对光伏单元附加阻尼控制器的抑制措施,调整光伏场子系统的开环振荡模式,使其在复平面远离柔直子系统的开环振荡模式,从而破坏模式谐振,使闭环系统稳定。文中通过仿真算例,验证了上述理论分析结果的正确性以及所提阻尼控制器的有效性。