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增强型故障穿越:带瞬态同步稳定性与电流饱和的网场形成

系统与控制 2025-06-25 v1 系统与控制

摘要

在网格故障期间,网场变换器通常建议从电压源模式切换到电流源模式以限制电流并保护电子器件。这种转换可能导致变换器在电流饱和时暂时丢失同步。因此,本文提出了一种替代电流饱和算法,以提高模式切换期间的瞬态同步稳定性。该算法设计用于满足低电压穿越(LVRT)要求和电网故障标准,以及瞬态同步稳定性。此外,它限制了网格故障期间的变换器输出电流,并引入了新的控制参数。所述方法引入了变换器输出虚拟磁通,以计算电流参考在d轴和q轴上的电流饱和算法,以增强LVRT性能和电网稳定性。该方法利用变换器虚拟磁通与电流之间的相关性,通过实时变换器虚拟磁通估计来修改电流饱和水平。自适应饱和水平确保在故障期间实现精确控制和高动态性能,并促进最优的功率注入或吸收以支持电网。对所提出的电流饱和算法进行了解析评估。进一步,硬件在环(HIL)实验验证了所提出算法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.19444,
  title  = {Enhanced Fault Ride-Through Grid Forming with Transient Synchronisation Stability and Current Saturation},
  author = {Youcefa Brahim Elkhalil and Nima Tashakor and Davood Keshavarzi and Ehsan Asadi and Stefan Goetz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.19444},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 18 figures