用于构网型和跟网型变换器的统一虚拟振荡器控制
系统与控制
2020-07-14 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种统一虚拟振荡器控制器（uVOC），为构网型（GFM）和跟网型（GFL）电压源变换器（VSC）提供了统一的分析、设计与实现框架。基于振荡器的 GFM 控制器，如可调度虚拟振荡器控制（dVOC），提供了严谨的分析框架并增强了同步能力，但缺乏有效的故障处理能力，这严重限制了其实际应用。所提出的 uVOC 促进了在任意低电网电压下的同步以及快速的过电流限制；这使得有效的故障穿越成为可能，而现有的 GFM 控制器通常在故障期间切换到备用控制器。uVOC 在并网和孤岛两种模式下均实现了 GFM 运行，且两者之间可无缝切换。在 GFL 变换器中，利用 uVOC 实现了双向功率流控制和直流母线电压调节。无论是 GFL 还是 GFM 运行均无需锁相环（PLL），从而规避了在弱电网应用中与 PLL 相关的同步问题。本文开发了 GFM 和 GFL 运行的详细小信号模型，并提供了控制器参数的系统设计指南。所提出的控制器通过在混合交直流微电网中的硬件实验得到了验证。
引用
@article{arxiv.2007.06042,
title = {Unified Virtual Oscillator Control for Grid-Forming and Grid-Following Converters},
author = {M A Awal and Iqbal Husain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06042},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 27 figures; manuscript is under review in IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics