[發明專利]基于換流器并網阻抗模型的故障穿越性能提高方法

在審

• 申請號: 202011531775.3
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112636342A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 郭煥;劉敏;劉雄
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/36
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 盧澤明

本發明提供的基于換流器并網阻抗模型的故障穿越性能提高方法，以內環為DQ電流控制和外環為直流電壓控制，且采用消除故障電壓擾動的鎖相環DE?PLL的三相電壓源換流器，同時考慮多重耦合影響和控制結構的多樣性，通過換流器并網阻抗模型的建模，構建可靠模型來分析電網故障條件下換流器的并網運行，評估其故障穿越性能，并基于并網阻抗模型及其分析，提出故障穿越性能的提高方法。

【技術領域】

本發明涉及電氣工程中的換流器技術，尤其涉及基于換流器并網阻抗模型的故障穿越性能提高方法。

【背景技術】

并網換流器的電能質量在電網故障情況下會急劇惡化。如文獻[1]“M.Castilla，J.Miret，J.L.Sosa，J.Matas，and?L.G.de?Vicu～na，“Grid-fault?control?scheme?forthree-phase?photovoltaic?converters?with?adjustable?power?qualitycharacteristics，”IEEE?Trans.Power?Electron.，vol.25，no.12，pp.2930-2940，Dec.2010.”和文獻[2]“H.Chen，H..Lee，P.Cheng，R.Teodorescu，and?F.Blaaberg，“A?low-voltage?ride-through?technique?for?grid-connected?converters?with?reducedpower?transistors?stress，”IEEE?Trans.Power?Electron.，vol.31，no.12，pp.8562-8571，Dec.2016.”中，換流器交流和直流側電路中電流諧波失真增加是典型的不利影響之一。

為了降低諧波分量，目前通常采用基于分量分離的雙電流控制結構分別調節正序基波分量和負序分量。迄今已提出各類基于此控制結構的控制方案，以提高換流器故障穿越性能。

例如，文獻[2]文章提出了一種支持交流電壓、降低直流電壓紋波的基波和負序電流注入方法。

文獻[3]“S.Mortazavian，M.M.Shabestary，and?Y.A.-R.I.Mohamed，“Analysisand?dynamic?performance?improvement?of?grid-connected?voltage-sourceconverters?under?unbalanced?network?conditions，”in?IEEE?Trans.PowerElectron.，v0l.PP，no.99，pp.1-1，doi：10.1109/TPEL.2016.2633994.”中，介紹了并網式變結構控制系統的故障動力學建模和分析。

在文獻[4]“A.Moawwad，M.S.E1?Moursi，W.Xiao，and?J.L.Kirtley，“Novelconfiguration?and?transient?management?control?strategy?for?VSC-HVDC，”IEEETrans.Power?Syst.，vol.29，no.5，pp.2478-2488，Sep.2014.”和文獻[5]“A.Moawwad，M.S.E1Moursi，andW.Xiao，“Advanced?fault?ride-through?management?scheme?forVSC-HVDC?connecting?offshore?wind?farms，”IEEE?Trans.Power?Syst.，vol.31，no.6，pp.4923-4934，Nov.2016.”中，討論了實現并聯和串聯補償的重構方案和控制策略。