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面向故障后风电主导电网恢复的控制设计与电磁暂态仿真
Control Design and EMT Simulation Toward the Restoration of Faulted Wind-Dominant Grids
| 作者 | Hoang P. Dang · Zhenghan Zhang · Hugo N. Villegas Pico |
| 期刊 | IEEE Transactions on Sustainable Energy |
| 出版日期 | 2025年3月 |
| 技术分类 | 风电变流技术 |
| 技术标签 | 储能系统 构网型GFM 可靠性分析 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 电磁暂态仿真 风电主导电网 恢复策略 直流耦合电池 控制器调谐 |
语言:
中文摘要
当前电力工程师面临利用电磁暂态（EMT）仿真研究风电主导电网恢复的挑战。本文提出三项策略：（i）通过直流耦合电池可靠控制构网型风电机组的直流链路电压；（ii）优化控制器参数，确保风电场在电网恢复过程中稳定并网；（iii）在输电故障发生时自主做出恢复决策。上述贡献通过WSCC 9节点和22节点电力系统的风电主导版本的EMT仿真进行验证，对落实北美电力可靠性公司建议具有重要意义。
English Abstract
Present power engineers have been challenged to employ electromagnetic transient (EMT) simulations to study the restoration of wind-dominant grids. This paper addresses this hurdle by developing strategies to: (i) reliably control the dc-link voltage of grid-forming wind turbines with dc-coupled batteries, (ii) tune controllers to stably interconnect wind power plants into a grid under recovery, and (iii) autonomously make restoration decisions even if transmission faults occur. These contributions are assessed via EMT simulations of wind-dominant versions of the WSCC 9-bus grid and a 22-bus power system. This paper is significant to address recommendations by the North American Electric Reliability Corporation.
S
SunView 深度解读
该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的控制策略优化具有重要参考价值。文中提出的直流耦合电池控制方案可用于提升ST储能系统的电压稳定性；并网控制参数优化策略可应用于储能变流器的GFM控制算法升级；自主恢复决策机制对PowerTitan大型储能系统的故障穿越能力提升具有启发。这些技术创新有助于增强阳光储能产品在风电配套应用场景下的电网支撑能力，提升系统可靠性。建议在ST系列新产品开发中重点关注直流侧电压控制和并网控制算法的协同优化。