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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
Xue Lyu · Wei Du · Sheik Mohammad Mohiuddin · Yunzhi Cheng · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
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。
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...
基于内电压等效均方根的风电暂态稳定评估模型
Internal Voltage Equivalent RMS Models of Wind Generation for Transient Stability Assessment
Mingxuan Zhao · Tao Xue · Ilhan Kocar · Evangelos Farantatos 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
均方根（RMS）仿真在含逆变型电源的大规模电力系统暂态稳定分析中具有较高效率。现有风电机组RMS模型对直流母线动态及内环电压前馈环节进行了简化，影响了评估精度。本文提出一种新型基于内电压矢量的III型风电机组RMS模型，并改进了IV型机组的现有模型，以准确模拟大扰动下的同步动态特性。两类模型均通过等效电路融合变流器与控制动态。所提III型模型支持转子变量直接初始化，IV型模型则引入不完全电压前馈与直流动态以提升精度。与详细电磁暂态模型对比，所提RMS模型在临界清除时间评估中表现出良好性能。
解读: 该研究提出的内电压等效RMS建模方法对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。特别是其中的直流母线动态与电压前馈控制优化思路,可直接应用于ST系列储能变流器和大型风电变流器的暂态稳定性提升。模型支持转子变量直接初始化的特点,有助于PowerTitan储能系统在电网故障期间的快速响应控制。该方法通...
基于等效电路模型的构网型逆变器大信号稳定性分析
Large-Signal Stability Analysis of Grid-Forming Inverters With Equivalent-Circuit Models
Nathan Baeckeland · Diptak Pal · Gab-Su Seo · Brian Johnson 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月
本文提出了一种基于能量函数的直接方法，用于评估构网型（GFM）逆变器的大信号稳定性，该方法利用了所有相关控制层和物理层动态的等效电路表示。建模与分析框架涵盖了三种不同的一次控制、标准的电流内环 - 电压外环级联控制架构、输出 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$LCL...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于能量函数的构网型逆变器大信号稳定性分析技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率不断提升，电网对逆变器的构网能力提出更高要求，阳光电源作为全球领先的逆变器供应商，亟需突破传统小信号分析的局限性，应对电网大扰动场景下的稳定性挑战。 该论文提出的等效电路模型方法具有显著...
基于遗传算法优化风电场低电压穿越曲线的研究
Optimizing Low-Voltage Ride-Through (LVRT) Curves for Wind Farms Using Genetic Algorithms: A Case Study of Taiwan Power System
Shiueder Lu · Chingsheng Chiu · Menghui Wang · Hwadong Liu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
近年来，风力发电装机容量持续扩大，这就要求电力公司制定特定的低电压穿越（LVRT）曲线，以应对风电场引发的意外停电问题。截至目前，文献中缺乏关于LVRT曲线制定的相关报道，且国营的台湾电力公司（台电）也没有既定的指南来修订目前使用的LVRT曲线。本研究旨在根据台电预测的2025年电力负荷规划来制定LVRT曲线。研究使用配备GEWT 4.0兆瓦风力发电机模块的电力系统工程模拟器（PSSE）进行了仿真。定义了一个目标函数，在确保稳定性的同时将风力发电机的制造成本降至最低，并将临界清除时间（CCT）等...
解读: 该LVRT优化技术对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要应用价值。基于遗传算法的曲线优化方法可直接应用于SG系列风电变流器的控制策略设计，通过动态调整电压-时间响应曲线，提升故障穿越能力。对于PowerTitan储能系统，该技术可优化其电网支撑功能，在电压跌落时提供快速无功支撑，增强系统暂态稳定性。...