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模块化多电平变换器中的虚拟桥臂阻抗仿真与稳定性提升

Virtual Arm Impedance Emulation and Stability Improvement in Modular Multilevel Converters

作者 Ye Zhu · Shan Jiang · Josep Pou · Georgios Konstantinou
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2024年4月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 多电平 并网逆变器 弱电网并网 构网型GFM
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 模块化多电平变换器 MMC 桥臂阻抗 小信号稳定性 阻尼方法 阻抗交互 并网变换器
语言:

中文摘要

模块化多电平变换器(MMC)的桥臂阻抗对系统内部动态及变换器阻抗特性有显著影响,进而影响系统稳定性。本文提出一种基于虚拟桥臂阻抗的阻尼控制方法,通过引入虚拟电阻等阻抗特性,有效抑制由阻抗交互引起的小信号振荡,从而提升MMC系统的并网稳定性。

English Abstract

The arm impedance in a modular multilevel converter (MMC) influences both the internal dynamics and the converter impedance, significantly impacting the overall system stability. This article proposes a damping method with virtual arm impedance to suppress the small-signal oscillations caused by impedance interactions and improve the MMC stability. The virtual arm impedance, including both a resis...
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SunView 深度解读

该技术对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏与储能系统接入弱电网场景增多,系统易发生阻抗交互引起的振荡。通过在控制算法中引入虚拟桥臂阻抗,无需增加额外硬件成本,即可显著增强变换器在弱电网下的阻抗匹配能力与稳定性。建议研发团队将其应用于构网型(GFM)控制策略的优化中,提升大容量电力电子设备在复杂电网环境下的运行可靠性。