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具有圆形电流限制和虚拟阻抗电流限制的下垂控制型构网逆变器的临界清除时间
Critical Clearing Time for Droop-Controlled Grid-Forming Inverters With Circular Current Limiting and Virtual Impedance Current Limiting
| 作者 | Xue Lyu · Wei Du · Sheik Mohammad Mohiuddin · Yunzhi Cheng |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Systems |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 构网型GFM 下垂控制 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 临界清除时间 电网形成逆变器 电流限幅器 故障恢复 功率角关系 |
语言:
中文摘要
临界清除时间是评估构网型(GFM)逆变器大信号稳定性的关键参数。电流限幅器的变化会显著影响逆变器在大扰动期间的暂态行为。本文提出了一种基于功角关系的方法,用于评估下垂控制的 GFM 逆变器在三相金属性短路故障场景下的故障恢复能力,同时考虑了圆形电流限幅器和虚拟阻抗法。高保真度仿真验证了所提出公式在估算 GFM 逆变器临界清除时间方面的准确性。
English Abstract
The critical clearing time is a crucial parameter for assessing the large-signal stability of grid-forming (GFM) inverters. Variations in current limiters can significantly impact an inverter's transient behavior during large disturbances. This letter introduces a method based on the power-angle relationship to evaluate the fault recovery of a droop-controlled GFM inverter under a three-phase bolted fault scenario, considering both the circular current limiter and the virtual impedance method. High-fidelity simulations validate the accuracy of the proposed formulas in estimating the critical clearing time of the GFM inverter.
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制策略具有重要指导意义。临界清除时间分析可直接应用于优化产品的电流限幅设计:圆形电流限制与虚拟阻抗限流方案的对比研究,为ST储能变流器在电网故障时的暂态稳定性提升提供理论依据。建议在下垂控制型GFM模式中,根据不同应用场景(弱电网/微电网)选择最优限流策略,提高故障穿越能力。该技术同样适用于SG系列光伏逆变器的构网型升级,增强逆变器主导电网的大信号稳定性,支撑高比例新能源接入场景下的电网安全运行。