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基于负序功率的去中心化主动功率孤岛保护方案
Decentralized Negative Sequence Power Based Protection Scheme for Active Power Islands
Deepika Chhetija · Imran Khan · Zakir Hussain Rather · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
摘要：分布式网络中逆变器接口分布式电源（IIDG）渗透率的不断提高可能导致电力孤岛的形成。由于IIDG的短路电流较低且短路行为不一致，这些电力孤岛面临着保护方面的问题。为解决这些问题，本文提出了一种基于负序功率、无需通信的电力孤岛保护方案，该方案利用在继电器端子处测量的本地电压和电流。详细阐述了利用该方案进行故障检测、方向识别和协调的原理。考虑了各种故障类型、故障初始角度和故障电阻，在国际大电网会议（CIGRE）低压基准网络和改进的IEEE 33节点网络上对该方案进行了验证。使该方案经历电机启动...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于负序功率的分散式保护方案直接契合我们在分布式光伏和储能系统领域面临的核心技术挑战。随着公司逆变器产品在配电网中的大规模部署，由逆变器接入的分布式电源（IIDGs）形成的孤岛运行模式已成为常态，而传统保护方案在低短路电流和非均匀故障特性下的失效问题，正是制约我们系统可...
对称与不对称故障下跟网型逆变器故障穿越性能的改进
Improved Fault Ride-Through Response of Grid Forming Inverters Under Symmetrical and Asymmetrical Faults
Imran Khan · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年6月
由于电网形成逆变器能对电网扰动做出瞬时响应，因此对其电压源特性有需求。然而，这可能会导致在故障期间出现大电流。因此，需要先进的方法来辅助实现成功的故障穿越（FRT），同时不影响半导体开关的电流限制。本文提出了一种基于虚拟阻抗的方案来控制稳态电流，同时利用有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）的直接调制方案来限制瞬态电流峰值。所提出的方法能在对称和不对称故障期间限制逆变器电流。所提出的电网形成控制在正常电压和电压骤降水平下均表现出高带宽特性。此外，还可以控制不对称故障期间的负序电流注入。在电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型逆变器故障穿越技术的研究具有重要的战略价值。随着新能源装机容量不断提升，电网对逆变器的构网能力和故障穿越性能提出了更高要求，这与我们在光伏逆变器和储能系统领域的核心竞争力直接相关。 该论文提出的虚拟阻抗结合有限集模型预测控制（FCS-MPC）的方案，有效解决...
一种基于功率派生虚拟阻抗与混合PI-MPC下垂控制的改进型暂态与稳态功率分配方案
A Power-Derived Virtual Impedance Scheme With Hybrid PI-MPC Based Grid Forming Control for Improved Transient and Steady State Power Sharing
Imran Khan · A. S. Vijay · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
随着逆变型电源渗透率的提升，提升传统发电逆变器功能并充分挖掘其潜力而不牺牲电能质量具有重要意义。本文提出一种新型自适应功率派生虚拟阻抗（PDVI）方案，结合混合比例积分-模型预测控制（PI-MPC）实现电网形成控制，确保分布式电源间精确的有功与无功功率分配。该方法在暂态和稳态下均能有效改善基波及非基波（谐波与不平衡）负载功率分配性能，无需在谐振频率处整定多个比例谐振控制器。所提PDVI策略结构简单、无需通信，且不依赖线路参数或网络结构。混合PI-MPC控制具备快速动态响应能力，并显著降低总谐波畸...
解读: 该混合PI-MPC构网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。所提功率派生虚拟阻抗方案可直接应用于多机并联储能系统，实现无通信条件下的精确功率分配，解决阳光电源储能集群在弱电网环境下的协调控制难题。混合PI-MPC控制架构相比传统多谐振控制器显著简化参...