基于同步电机匹配的电力变换器构网型控制
最优化与控制
2018-04-27 v3
摘要
我们考虑低惯量电力系统中电力变换器的构网型控制问题。从平均开关三相逆变器模型出发，我们将其与同步电机模型进行类比，并提出一种新颖的构网型变换器控制策略，该策略立足于同步电机的主要特征：内部旋转磁场的存在。特别地，我们用一个虚拟振荡器来增强变换器系统，该振荡器的频率由直流侧电压测量值驱动，并设定变换器的脉宽调制信号，从而在闭环变换器与同步电机动态之间实现精确匹配。然后，我们提供了一个充分条件，确保在附着于虚拟振荡器角度的坐标框架中平衡点的存在性、唯一性和全局渐近稳定性。通过驱动变换器的直流侧输入，我们能够满足这一充分条件。在相同设定下，我们强调了所提出框架的严格增量无源性、下垂特性和功率均分特性，这些特性与电力系统运行的常规要求兼容。随后，我们采用扰动解耦技术来设计额外的控制回路，以调节直流侧电压以及交流侧频率和幅值，并最终通过数值实验进行了验证。
引用
@article{arxiv.1706.09495,
title = {Grid-forming Control for Power Converters based on Matching of Synchronous Machines},
author = {Catalin Arghir and Taouba Jouini and Florian Dorfler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.09495},
year = {2018}
}