基于主动磁通轨迹操控的逆变器资源黑启动加速变压器 energization 序列
系统与控制
2025-11-25 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一系列先进的软磁化技术，以实现网格形成（grid-forming, GFM）变换器的超快速可靠黑启动。传统的硬磁化方法在变压器 energization 时施加已建立好的三相电压，易导致因磁通偏移引起的大电流激增，这可能会损坏功率半导体器件。为克服这一缺点，首先引入了超快速软磁化方法，利用逆变器的电压可编程性主动重塑初始电压轮廓，从而消除变压器核心的磁通偏移。通过抑制磁通偏移的形成，所提方法可在数毫秒内实现额定端电压，同时有效抑制电流激增。然而，在存在 LC 滤波器的情况下，该方法仍可能因电压幅值和相位的突变变化而引发电流激增，损害功率半导体器件。为此，发展了一种改进的阿基米德螺旋软磁化方法，其中电压幅值和相位均以平滑方式演化，同时抑制电流激增和激增电流。此外，考虑了变压器核心中的残余磁通，本文验证了使用逆变器进行去磁化序列，以确保可靠的启动。实验结果表明，所提方法在一个基本周期内实现了快速的黑启动性能，同时确保了 GFM 变换器的安全稳定运行。
关键词
引用
@article{arxiv.2511.18768,
title = {Accelerated Transformer Energization Sequence for Inverter Based Resources in Black-Start Procedures with Active Flux Trajectory Manipulation in the Stationary Reference Frame},
author = {Jiyu Lee and Shenghui Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.18768},
year = {2025}
}