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采用圆形电流限制器的构网型双馈感应发电机暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid-Forming DFIG Equipped With Circular Current Limiter
Ling Zhan · Bin Hu · Liang Chen · Sen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
在将圆形电流限制器应用于限制构网型双馈感应发电机(GFM - DFIG)中的过电流时,复杂的控制特性给暂态稳定性分析带来了挑战。本文建立了配备圆形电流限制器的GFM - DFIG的暂态模型,并研究了虚拟阻抗参数对暂态性能的影响。理论分析和实验验证表明,较小的虚拟阻抗可以提高限流式GFM - DFIG的故障穿越能力,并且与虚拟电感相比,虚拟电阻的不利影响更为显著。
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于构网型双馈风电机组(GFM-DFIG)圆形限流器的研究具有重要的技术借鉴价值。虽然研究对象是风电领域,但其核心技术逻辑与我司在光伏逆变器和储能变流器的构网型控制技术高度契合。 当前,阳光电源正大力推进构网型逆变器技术,以应对高比例新能源接入带来的电网稳定性挑战。该...
考虑转子侧电流限制的构网型双馈异步发电机暂态建模与故障后稳定性分析
Transient Modeling and Postfault Stability Analysis of GFM-DFIG Considering Rotor-Side Current Limitation
Ling Zhan · Bin Hu · Han Li · Zhijian Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
本文建立了包含电压控制器动态特性的限流型电网形成模式双馈感应发电机(GFM - DFIG)暂态模型。基于正常运行和电流限制之间的切换逻辑,揭示了饱和电流角度对系统暂态性能的影响。理论分析和实验结果表明,故障清除后,GFM - DFIG呈现出三种不同的暂态行为,包括电流限制解除、高频振荡以及保持饱和锁定,这些行为为限流参数的选择提供了指导。
解读: 从阳光电源新能源业务布局来看,这项关于构网型双馈风电机组(GFM-DFIG)暂态建模与故障后稳定性分析的研究具有重要的技术参考价值。尽管研究对象聚焦风电领域,但其核心技术原理与我司在构网型逆变器(GFM)技术路线上的发展方向高度契合。 该论文揭示的电流限幅条件下电压控制器动态特性,对我司储能系统和...
基于阻抗特性分析与锁相角前馈的LCC-HVDC送端交流电网稳定性提升
Impedance Characteristic Analysis and Phase-Locked Angle Feedforward-Based Stability Improvement for LCC-HVDC in Sending AC Grid
Haipan Li · Bin Hu · Heng Nian · Yuming Liao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
随着风电渗透率的提高,送端交流电网中的线换相换流器高压直流输电(LCC-HVDC)系统面临次/超同步振荡(SSSOs)风险,威胁系统稳定。基于阻抗的方法虽有效,但各控制环节对稳定性影响尚不明确,缺乏阻抗重塑的理论指导。本文建立并分析LCC-HVDC的模块化阻抗模型,揭示各控制部分的贡献及交互作用,并提出基于锁相角前馈(PAF)的阻抗重塑策略以削弱交互、提升稳定性。相比虚拟阻抗方法,该方法可避免抑制失效问题。理论与实验结果验证了分析结论及所提策略的有效性。
解读: 该研究对阳光电源大型储能系统和风电变流器产品线具有重要参考价值。文中提出的基于锁相角前馈(PAF)的阻抗重塑方法,可应用于ST系列储能变流器和大功率风电变流器的控制系统优化,有效提升系统在弱电网条件下的稳定性。特别是对PowerTitan大型储能系统,该方法可以改善其与电网的交互性能,降低次/超同步...
考虑受端换流器动态特性的LCC-HVDC系统稳定性评估与影响分析
Stability Assessment and Impact Analysis on LCC-HVDC System Considering the Dynamic Characteristic of Receiving-side Converter
Haipan Li · Heng Nian · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
随着风电装机容量的增加,送端交流电网中的线换相换流器高压直流输电(LCC-HVDC)系统面临次/超同步振荡(SSSOs)风险,威胁系统稳定。基于阻抗的方法依赖精确模型分析SSSOs,但现有研究多将受端换流器简化为理想直流电压源,忽略了其交直流动态特性,导致稳定性评估不准确,且受端系统对振荡的影响尚不明确。本文提出统一的小信号传递路径框架,建立计及受端系统的完整LCC-HVDC阻抗模型,基于直流阻抗网络详细分析系统稳定性及受端系统对SSSOs的影响,并定义二阶量化指标评估受端交互作用,讨论忽略该交...
解读: 该研究对阳光电源大型储能系统和高压变流器产品线具有重要参考价值。研究提出的统一小信号传递路径框架和完整阻抗建模方法,可直接应用于PowerTitan储能系统的并网稳定性分析,特别是在大规模风电配套储能场景中。其次同步振荡分析方法对ST系列储能变流器的GFM/GFL控制策略优化具有指导意义,有助于提升...
基于双层MPC的微网中DFIG参与一次频率调节的增强型构网控制策略
Enhanced Grid-Forming Control Strategy for DFIG Participating in Primary Frequency Regulation Based on Double-Layer MPC in Microgrid
Zeyu Zhang · Dan Sun · Chen Zhao · Zhenyu Gu 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月
为提高微电网中双馈感应发电机(DFIG)系统的频率支撑能力并改善控制效果,本文提出一种基于双层模型预测控制(MPC)的双馈感应发电机成网控制(GFM - DFIG)方法用于一次调频(PFR)。首先,设计了顶层MPC,通过优化虚拟同步发电机(VSG)控制器的控制系数和功率指令来增强PFR能力。该层以预测的频率恶化趋势为参考,在并网和孤岛模式下自适应调节控制系数。然后,采用二次优化算法,结合系统频率响应(SFR)模型,计算出能抑制频率下降的附加功率,用于修正功率指令。同时,设计了VSG控制器的阻尼比...
解读: 从阳光电源微电网解决方案和分布式能源系统业务视角看,这项基于双层模型预测控制的双馈风机构网型控制技术具有重要的参考价值和应用潜力。 该技术的核心创新在于通过双层MPC架构提升风机的一次调频能力,这与阳光电源在光储系统中面临的频率支撑需求高度契合。上层MPC通过预测频率劣化趋势自适应调节虚拟同步机控...
一种基于超级电容器的风力发电机组改进型构网控制策略以优化一次频率调节能力
An Improved Grid-Forming Control Strategy of Wind Turbine Generators with the Supercapacitor for Optimizing Primary Frequency Regulation Ability
Zeyu Zhang · Dan Sun · Chen Zhao · Heng Nian · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月
为优化配备超级电容器储能系统(SC - ESS)的直驱式风力发电机组(WTG)系统的一次调频(PFR)能力,本文提出一种基于扩展直流母线能量的风力发电机组系统并网构网型(GFM)控制策略。该策略可灵活利用风电机组转子动能和直流母线电容中存储的能量,在网侧变流器(GSC)和超级电容器储能系统中维持电压稳定并为电网提供频率支撑,而机侧变流器(MSC)可作为能量源。为灵活利用超级电容器的功率输出能力,设计了一种基于增功率外环的超级电容器储能系统级联控制方案,以与网侧变流器协同进行统一的电压和功率控制。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇论文提出的基于超级电容储能的风电机组构网型控制策略具有显著的技术借鉴价值。尽管研究对象是风电系统,但其核心技术理念与阳光电源在光伏逆变器和储能系统领域的战略方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过构网型(GFM)控制实现新能源设备的主动支撑能力。论文提出的扩展直流母线...