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用于提升暂态稳定性的构网型换流器直流电压控制
DC Voltage Control of Grid-Forming Converter for Transient Stability Enhancement
| 作者 | Chenhang Xu · Zhixiang Zou · Xiangjun Quan · Zheng Wang · Wu Chen |
| 期刊 | IEEE Transactions on Energy Conversion |
| 出版日期 | 2025年3月 |
| 技术分类 | 电动汽车驱动 |
| 技术标签 | 构网型GFM |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 并网型变流器 暂态稳定性 直流母线电压控制 电网故障 稳定性增强 |
语言:
中文摘要
由于具备诸多优势特性，构网型变流器正越来越多地用作分布式能源与电网之间的接口。然而，在电网故障期间，它们可能会遇到暂态稳定性问题，尤其是在考虑直流母线影响时。在相关文献中，虽已探讨了直流母线电压控制对稳定性的影响，但尚未进行全面研究。更重要的是，针对增强暂态稳定性的直流母线电压控制研究甚少。本文提出了一种专门用于增强构网型变流器暂态稳定性的稳定直流母线电压控制方法。通过理论分析和验证证实了该方法的有效性。
English Abstract
Grid-forming converters are increasingly utilized as the interface between distributed energy resources and utilities, owing to their advantageous features. However, they may encounter transient stability issues during grid faults, particularly when considering the dc-link effect. In the literature, the impact of dc-link voltage control on the stability has been discussed, while it is not fully explored. More importantly, the dc-link voltage control for transient stability enhancement has been seldom studied. This letter proposes a stabilizing dc-link voltage control specifically designed to enhance transient stability in grid-forming converters. Theoretical analysis and validations have been provided to verify its effectiveness.
S
SunView 深度解读
从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型变流器直流电压控制的研究具有重要的战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域的深入布局，构网型控制技术已成为应对高比例新能源接入电网的核心解决方案。该论文针对构网型变流器在电网故障期间可能出现的暂态稳定性问题，特别是直流母线效应引发的失稳风险，提出了专门的稳定化控制策略，这直接契合阳光电源在大型地面电站和微电网场景中面临的技术挑战。
对于阳光电源的产品线而言，该技术具有多重应用价值。在光伏逆变器方面，增强的暂态稳定性可显著提升设备在弱电网和复杂工况下的并网能力，这对于开拓海外市场和参与电网辅助服务具有竞争优势。在储能系统中，构网型变流器的稳定运行直接关系到系统的黑启动能力和独立组网性能，该技术可进一步巩固公司在储能变流器领域的技术领先地位。
从技术成熟度评估，论文已提供理论分析和验证，但工程化应用仍需考虑多机并联、参数自适应和极端工况测试等问题。技术挑战主要集中在直流侧与交流侧控制的协同优化、不同拓扑结构的适配性，以及与现有产品控制架构的融合。然而，这也为阳光电源提供了差异化创新的机遇——通过将该技术整合到SG系列逆变器和PowerTitan储能系统中，可形成具有自主知识产权的高稳定性构网型解决方案，在全球能源转型加速的背景下抢占技术制高点，特别是在构建新型电力系统和微电网应用场景中建立核心竞争力。