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光伏并网MMC-HVDC系统直流故障的协调式故障穿越策略
Coordinated fault ride-through strategy for DC faults of photovoltaic grid-connected MMC-HVDC systems
Yinfeng Suna · Zhi Zhaoa · Mingzhi Lua · Rong Lib · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296
摘要 为了减少化石燃料的使用，采用直流架空线路的大规模光伏（PV）并网模块化多电平换流器-高压直流（MMC-HVDC）系统是未来的发展趋势。然而，直流架空线路发生短路故障的可能性较高，可能对设备造成损害。首先，本文建立了系统及光伏电站的模型；其次，针对大容量光伏双极性MMC-HVDC系统，分析了直流架空线路的单极短路接地故障；最后，提出了一种综合考虑直流断路器（DCCB）、换流站控制和光伏功率输出的协调式直流故障穿越控制策略。故障发生时，非故障极的换流站维持功率传输，计算系统的不平衡功率，并利用...
解读: 该MMC-HVDC直流故障穿越技术对阳光电源大型光伏并网系统具有重要参考价值。文中提出的协调控制策略可应用于SG系列高压光伏逆变器与储能系统的联合调度:通过ST系列PCS快速功率响应平衡故障期间的功率波动,结合iSolarCloud平台实现光伏阵列出力优化与前馈增量控制。该方案对阳光电源开发具备故障...
大型海上风电场的交直流混合汇集与高压直流输电拓扑
Hybrid AC/DC Collection and HVDC Transmission Topology for Large-scale Offshore Wind Farms
Wang Xiang1Rui Tu1Mingyu Han2Jinyu Wen1 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年7月 · Vol.45
传统海上风电并网系统采用33kV或66kV交流电缆汇集电能，结合高压直流输电技术将电力送至陆上电网，但在风电场容量增大时存在集电系统和海上平台成本高的问题。本文提出一种适用于大规模海上风电并网的交直流混合汇集与高压直流输电方案，邻近换流站的风电机组采用交流汇集，其余采用直流汇集，两者共同接入具备三端口交-直-直混合枢纽的海上换流平台。详细介绍了系统结构、运行原理、控制策略及参数设计，并与传统交流汇集方案进行了经济性对比分析。研究表明，该方案可降低海上换流站的运行容量与功率损耗，提升整体经济性。最...
解读: 该交直流混合汇集技术对阳光电源的海上风电和储能产品线具有重要应用价值。其中三端口交-直-直混合枢纽的设计理念可用于优化ST系列储能变流器的多端口拓扑结构,提升大规模储能电站的系统效率。同时,该技术的直流汇集方案对PowerTitan储能系统的DC耦合架构具有借鉴意义,有助于降低系统成本并提高功率密度...
基于数据驱动与知识驱动方法的可再生能源并网系统在线振荡稳定性评估
Online Oscillatory Stability Assessment of Renewable Energy Integrated Systems Based on Data-Driven and Knowledge-Driven Method
Lei Gao · Jing Lyu · Xin Zong · Xu Cai 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
随着可再生能源的大规模接入，现代电力系统宽频振荡风险显著增加。然而，可再生能源单元的黑/灰箱特性限制了其稳定性的有效分析。尽管阻抗测量或矢量拟合方法理论上可揭示模型特性，但在实时在线评估中面临挑战。为此，本文提出一种数据驱动与知识驱动相结合的方法，实现可再生能源并网系统的实时振荡稳定性评估。首先，采用数据驱动方法构建基于人工神经网络的宽频阻抗辨识模型；其次，结合场站拓扑与运行工况，在线获取可再生能源电站的宽频阻抗；进而，基于阻抗数据提出适用于复杂系统的在线稳定性评估方法。最后，通过中国某实际系统...
解读: 该宽频振荡稳定性在线评估技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文章提出的神经网络阻抗辨识方法可集成至iSolarCloud平台，实现ST储能变流器和光伏逆变器在不同工况下的实时阻抗特性监测，有效预警次同步/超同步振荡风险。该数据驱动与知识驱动融合的评估框架可...
基于零序相角的交流微电网高级孤岛检测方案
Advanced Islanding Detection Scheme Based on Zero Sequence Phase Angle for AC Microgrids
Javeed Bashir · Premalata Jena · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月
本文介绍了一种适用于与主电网相连的分布式发电（DG）系统的新型局部式孤岛检测方法，重点关注其在交流微电网中的应用。与传统的主动式方法（会有意干扰系统）不同，该方法完全是被动式的，可确保不对电能质量、稳定性或可靠性产生不利影响。此方法聚焦于两个特定分量——零序电流叠加分量（$\Delta {{I}_0}$）和电压叠加分量（$\Delta {{V}_0}$）之间的相角。通过持续监测DG连接点处该相角的累积和（CumSum），系统能够识别孤岛事件。由于有功功率不平衡，计算得到的$\Delta {{I}...
解读: 该零序相角孤岛检测方案对阳光电源的并网型产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网保护功能，提升系统安全性。特别是在PowerTitan大型储能系统中，该方案可有效解决多机并联时的孤岛检测难题。方案的零序分量监测原理与阳光现有的GFL控制架构兼容性好，实施成本低...
直驱风力发电机并网弱电力系统暂态过电压机理分析与抑制方法
Analytical Analysis of the Mechanism and Mitigation Methods of Transient Overvoltage in Direct-Drive Wind Turbine Generators Connected to Weak Power System
Xu Tian · Shengtao Wu · Luran Wei · Lixin Zhang 等6人 · IEEE Access · 2025年2月
风电大规模接入地区电网强度减弱,交流短路故障恢复阶段的暂态过电压对安全稳定运行构成挑战。本文建立直驱风电并网系统数学模型,详细推导端口电流表达式,考虑内环电流控制影响,得到暂态过电压具体表达式。分析了电网短路比、有功功率恢复速度、无功电流增量和内环响应速度等影响因素,提出解析控制参数优化方法抑制故障恢复过电压的幅值和恢复速度。
解读: 该暂态过电压抑制技术可应用于阳光电源风电变流器的弱网并网控制。通过优化控制参数和故障恢复策略,降低直驱风电机组在弱电网条件下的过电压风险,提升系统稳定性和可靠性,为大规模风电场并网提供技术支撑,保护风电变流器免受过电压损害。...
基于电力电子辅助有载分接开关的Sen变压器暂态建模与换流逻辑分析
Transient modeling and switching logic analysis of a power-electronic-assisted OLTC based Sen transformer
Wei Li · Song Han · Xi Guo · Shufan Xi 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.378
本文提出了一种基于电力电子辅助有载分接开关（POLTC）的Sen变压器（POST）的暂态模型及其换流逻辑分析方法。首先，建立了一种考虑晶闸管反向恢复过程（RRP）的晶闸管开关模型。进一步地，通过将所提出的考虑RRP的晶闸管开关模型与考虑多绕组耦合（MWC）效应的Sen变压器（ST）暂态模型相结合，构建了POST的完整暂态模型。其次，根据POLTC的拓扑结构建立了基本换流逻辑。第三，利用所提出的暂态模型对POLTC的换相重叠角（COA）和短路电流（SCC）进行了评估。最后，通过分析不同功率因数条件...
解读: 该POLTC晶闸管换流技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要参考价值。文中提出的晶闸管反向恢复过程建模方法可优化我司PCS功率器件开关策略,换相重叠角分析有助于降低储能系统并网切换时的短路电流冲击。最优开关角选择方法可应用于GFM/GFL控制模式切换,提升不同功率因数下的...
面向风电场接入的模块化多电平变换器新型控制方法
Novel Control Method for the MMC Connected to Wind Farms
Xiangyu Pei1Caoyang Jia2Feng Ji3Hui Pang4Guangfu Tang4 · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年4月 · Vol.45
基于电压源换流器的高压直流输电是构建新型电力系统的重要方向。然而，可再生能源出力具有波动性、间歇性和随机性，易导致送端模块化多电平换流器（MMC）交直流侧有功功率失衡，引发宽频振荡和环流加剧等问题。为此，本文提出一种基于能量平衡的MMC新型控制方法，使其能够适应风电输出波动并自然抑制环流。首先揭示MMC拓扑分解与重构的演化机理，继而提出结合半桥MMC能量平衡与交流电压幅值支撑的交流内电压控制策略，定义直流内电压并基于系统总体能量平衡设计其控制方法，进而融合桥臂能量平衡与交直流内电压实现各桥臂独立...
解读: 该MMC能量平衡控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和大型风光储一体化项目具有重要应用价值。文章提出的交直流内电压独立控制策略可直接应用于PowerTitan储能系统的多电平拓扑优化，解决新能源波动导致的功率失衡问题。其自然抑制环流的方法能降低ST储能变流器的损耗和热应力，提升系统效率。基于能量平衡...
弱电网中同步调相机优化配置与容量规划的混合整数线性规划模型
An MILP Model for Optimal Placement and Sizing of Synchronous Condensers in a Weak Grid
Ehsan Fouladi · Ali Mehrizi-Sani · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
摘要：随着基于逆变器的电源（IBR）日益普及，电力系统的强度（以短路比 [SCR] 衡量）和惯量正在下降。这是因为 IBR 不具备传统同步发电机（SG）的旋转惯量，并且它们对短路故障电流的贡献不如 SG 大。因此，在弱电网中，IBR 可能不具备足够的故障穿越（FRT）能力。安装同步调相机（SC）是一种补偿系统强度和惯量下降的解决方案，因为 SC 可以通过注入无功功率来提供旋转惯量和电压支持。然而，SC 成本高昂，需要通过确定新安装 SC 的最佳容量和位置来尽量降低其资本、运行和维护成本。本文提出...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要参考价值。针对弱电网中同步调相机的优化配置问题，可启发ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM控制策略优化，特别是在PowerTitan大型储能系统中实现虚拟同步机功能。通过将文中短路比SCR和系统惯量的评估方法应用于产品设计，可提升储能变流器...
基于二极管整流单元高压直流系统的混合型构网与跟网海上风电场中构网型风电机组比例研究
Proportion of Grid-forming Wind Turbines in Hybrid GFM-GFL Offshore Wind Farms Integrated with Diode Rectifier Unit Based HVDC System
Yanqiu JinZheren ZhangZheng Xu · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
本文研究了包含构网型（GFM）和跟网型（GFL）风电机组并集成二极管整流单元（DRU）型高压直流输电系统的混合海上风电场的稳定性及无功特性。提出了考虑系统稳定性和海上侧无功功率优化约束的GFM风电机组比例确定方法。基于所建立的线性化模型进行小信号稳定性分析，识别影响系统稳定的关键因素，并提出GFM机组的无功-频率补偿控制策略以改善动态性能。分析了海上侧无功功率不平衡对GFM能力有效性的影响，提出了交流滤波器无功容量优化设计及GFL机组无功补偿控制等降低海上无功负荷的方法。最后通过PSCAD/EM...
解读: 该研究对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。研究的GFM-GFL混合控制策略可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的并网控制优化，特别是在无功功率补偿和系统稳定性方面。文中提出的无功-频率补偿控制方法可用于提升储能变流器的电网支撑能力，对完善阳光电源的构网型控制技术...
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