作為交直流混合供電系統(tǒng)的互聯(lián)接口,電壓源型變流器（voltage source converter, VSC）的直流端口阻抗特性會受到交流網(wǎng)絡(luò)影響而帶來新的穩(wěn)定性問題。為實(shí)現(xiàn)對弱交流電網(wǎng)背景下交直流混合供電系統(tǒng)直流側(cè)穩(wěn)定性的準(zhǔn)確分析,建立了考慮電網(wǎng)阻抗和系統(tǒng)延時(shí)影響的直流側(cè)小信號阻抗模型,分析了控制參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)的影響,指出交流電網(wǎng)阻抗和系統(tǒng)延時(shí)環(huán)節(jié)對VSC直流端口阻抗特性的影響會降低系統(tǒng)直流側(cè)穩(wěn)定性�；谙到y(tǒng)控制回路和交直流耦合關(guān)系的分析,明確了直流側(cè)阻抗特性的關(guān)鍵影響因素,進(jìn)一步提出一種有源阻尼重塑方法提高了系統(tǒng)直流側(cè)穩(wěn)定性。最后構(gòu)建交直流混合供電系統(tǒng)仿真模型,驗(yàn)證了所提穩(wěn)定性分析和有源阻尼重塑方法的正確性。 

【文章來源】：高電壓技術(shù). 2020,46(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

VSC直流端口阻抗模型驗(yàn)證結(jié)果Fig.2DCimpedancemodelvalidationofVSC

年珩，楊軍，陳亮，等：交直流混合供電系統(tǒng)直流側(cè)阻抗建模及穩(wěn)定性分析3481圖4不同電網(wǎng)阻抗下VSC直流端口阻抗伯德圖Fig.4DCimpedanceBodediagramofVSCwithdifferentgridimpedances值逐漸增大，其與CPL負(fù)阻尼特性之間的交互作用逐漸加強(qiáng)。因此，系統(tǒng)延時(shí)環(huán)節(jié)對于VSC直流端口阻抗特性的影響也關(guān)系著交直流混合供電系統(tǒng)直流側(cè)穩(wěn)定性，忽略系統(tǒng)延時(shí)的影響會降低穩(wěn)定性分析的準(zhǔn)確性。隨著頻率的變化，系統(tǒng)延時(shí)環(huán)節(jié)d1.5delesTH的幅值始終保持為1，其相位會呈現(xiàn)0~360°的周期性變化。當(dāng)系統(tǒng)延時(shí)增大時(shí)，延時(shí)環(huán)節(jié)對于VSC直流端口阻抗的影響頻段逐漸向低頻段移動(dòng)，其對于100~200Hz范圍內(nèi)阻抗特性的影響也逐漸加強(qiáng)。2.4直流母線電容從式(4)和式(5)中可以看出，VSC直流端口阻抗由直流母線電容Cdc和VSC輸出導(dǎo)納YVSC兩部分組成。因此直流母線電容對于VSC直流端口阻抗特性具有重要影響，并且會通過影響其于100~200Hz中頻段范圍內(nèi)的諧振峰，對交直流混合供電系統(tǒng)直流側(cè)穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。圖6為不同直流母線電容下VSC直流端口阻抗伯德圖，其余參數(shù)與表1一致。當(dāng)直流母線電容分別為100、150、200F時(shí)，VSC直流端口阻抗的諧振峰值逐漸減小，并且對應(yīng)的諧振頻率也逐漸減校因此，當(dāng)直流母線電容增大時(shí)，VSC直流端口阻抗與恒功率負(fù)載的阻抗交互作用減弱，系統(tǒng)直流側(cè)穩(wěn)定性得到提高。3阻抗模型簡化及有源阻尼重塑方法由前文掃頻驗(yàn)證和參數(shù)影響分析可得，當(dāng)考慮圖5不同系統(tǒng)延時(shí)環(huán)節(jié)下VSC直流端口阻抗伯德圖Fig.5DCimpedanceBodediagramofVSCwithdifferenttimedelays圖6不同直流母線電容下VSC直流端口阻抗?

年珩，楊軍，陳亮，等：交直流混合供電系統(tǒng)直流側(cè)阻抗建模及穩(wěn)定性分析3481圖4不同電網(wǎng)阻抗下VSC直流端口阻抗伯德圖Fig.4DCimpedanceBodediagramofVSCwithdifferentgridimpedances值逐漸增大，其與CPL負(fù)阻尼特性之間的交互作用逐漸加強(qiáng)。因此，系統(tǒng)延時(shí)環(huán)節(jié)對于VSC直流端口阻抗特性的影響也關(guān)系著交直流混合供電系統(tǒng)直流側(cè)穩(wěn)定性，忽略系統(tǒng)延時(shí)的影響會降低穩(wěn)定性分析的準(zhǔn)確性。隨著頻率的變化，系統(tǒng)延時(shí)環(huán)節(jié)d1.5delesTH的幅值始終保持為1，其相位會呈現(xiàn)0~360°的周期性變化。當(dāng)系統(tǒng)延時(shí)增大時(shí)，延時(shí)環(huán)節(jié)對于VSC直流端口阻抗的影響頻段逐漸向低頻段移動(dòng)，其對于100~200Hz范圍內(nèi)阻抗特性的影響也逐漸加強(qiáng)。2.4直流母線電容從式(4)和式(5)中可以看出，VSC直流端口阻抗由直流母線電容Cdc和VSC輸出導(dǎo)納YVSC兩部分組成。因此直流母線電容對于VSC直流端口阻抗特性具有重要影響，并且會通過影響其于100~200Hz中頻段范圍內(nèi)的諧振峰，對交直流混合供電系統(tǒng)直流側(cè)穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。圖6為不同直流母線電容下VSC直流端口阻抗伯德圖，其余參數(shù)與表1一致。當(dāng)直流母線電容分別為100、150、200F時(shí)，VSC直流端口阻抗的諧振峰值逐漸減小，并且對應(yīng)的諧振頻率也逐漸減校因此，當(dāng)直流母線電容增大時(shí)，VSC直流端口阻抗與恒功率負(fù)載的阻抗交互作用減弱，系統(tǒng)直流側(cè)穩(wěn)定性得到提高。3阻抗模型簡化及有源阻尼重塑方法由前文掃頻驗(yàn)證和參數(shù)影響分析可得，當(dāng)考慮圖5不同系統(tǒng)延時(shí)環(huán)節(jié)下VSC直流端口阻抗伯德圖Fig.5DCimpedanceBodediagramofVSCwithdifferenttimedelays圖6不同直流母線電容下VSC直流端口阻抗?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3009173