构网型逆变器中电流饱和算法对功率摆动检测的影响与缓解
系统与控制
2025-12-12 v2 系统与控制
摘要
构网型(grid-forming, GFM)逆变器资源(inverter-based resources, IBR)能够通过对控制回路的精心设计来模拟同步发电机(synchronous generators, SG)的外部特性。然而,GFM IBR 控制回路中的限流环节对为 SG 系统所设计的功率摆动检测功能的有效性构成了挑战。在各种限流策略中,电流饱和算法(current saturation algorithms, CSA)因其严格的限流能力而被广泛采用,也是本文的研究重点。本文针对三种 CSA 下的 GFM IBR 进入与退出电流饱和模式的条件进行了理论分析,并研究了由 GFM IBR 侧继电器所观测到的相应阻抗轨迹。分析结果表明,这些 CSA 下独特的阻抗轨迹与 SG 所对应的轨迹显著不同。此外,研究表明,由于轨迹的快速移动,传统的功率摆动检测方案可能丧失其功能。为缓解这一问题,本文提出了一种最优电流饱和策略。相关结论通过 MATLAB/Simulink 仿真得到了验证。
引用
@article{arxiv.2501.18063,
title = {Impact and Mitigation of Current Saturation Algorithms in Grid-Forming Inverters on Power Swing Detection},
author = {Yanshu Niu and Zhe Yang and Bikash C. Pal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18063},
year = {2025}
}