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具有构网能力的直流电压控制以增强高压直流系统的稳定性
DC Voltage Control with Grid-forming Capability for Enhancing Stability of HVDC System
Ghazala Shafique1Johan Boukhenfouf2François Gruson2Frédéric Colas2Xavier Guillaud1 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
构网型（GFM）换流器在可再生能源系统中具有良好的稳定作用。将GFM换流器应用于高压直流（HVDC）系统需实现直流电压控制，但二者协同使用时可能存在冲突。本文提出一种严格的GFM换流器控制设计，通过将直流链路电压与换流器功角关联，实现直流电压控制与构网能力的融合。基于模块化多电平换流器（MMC）的点对点GFM-GFM HVDC系统验证了所提控制策略的有效性。小信号与暂态稳定分析表明，该控制显著提升了所连交流系统的稳定性，对电网强度变化不敏感，并能维持孤岛运行。四端电压源换流器系统的仿真进一步验证...
解读: 该GFM-HVDC融合控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的功角-直流电压关联控制方法，可直接应用于阳光电源构网型储能系统的直流母线稳定控制，解决当前GFM控制与直流电压调节的协同难题。基于MMC的多电平拓扑与阳光电源三电平技术路线高度契合...
通过集成虚拟功率方法增强直驱电压型构网逆变器的大扰动稳定性
Enhancing Large Disturbance Stability of Direct Voltage Grid-Forming Converters through Integration of the Virtual Power Method
Yorgo Laba · Frédéric Colas · Antoine Bruyère · Thibault Prevost 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
构网型控制（GFM）在现代电力系统中对维持电压稳定、提供惯量支撑具有关键作用。由于GFM以电压源模式运行，电流控制面临挑战，尤其在故障后电流限幅可能削弱系统同步能力与稳定裕度。现有基于电流环的构网控制（CCGFM）虽可实现电流限制，但持续的电流控制会降低小信号稳定性。本文提出一种融合虚拟功率方法的新型电压控制型构网（VCGFM）混合架构，在正常运行时保留传统VCGFM优越的小信号稳定性，故障期间引入虚拟功率解耦同步角与电流限幅，提升大扰动下的稳定性。实验验证了该方法的有效性。
解读: 该混合VCGFM架构对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型产品在电网故障时面临电流限幅与同步稳定的矛盾，该研究提出的虚拟功率解耦方法可直接应用于ST2236UX等高压储能变流器，在正常运行保持优异小信号稳定性的同时，故障期间通过虚拟功率控制...