返回列表 发布新帖

网侧故障下光伏直流并网系统不平衡功率快速平抑方法

18 0
admin 发表于 2024-12-14 02:37 | 查看全部 阅读模式

文档名:网侧故障下光伏直流并网系统不平衡功率快速平抑方法
摘要:网侧故障下,光伏直流并网系统的并网变流器将根据电网电压变化实时控制输出功率,而直流侧光伏单元需接收系统功率指令后控制有功输出,两者间无法实现有功功率的快速平衡,导致直流电压持续偏移.传统方法通过投入耗能装置消耗盈余有功功率,以抑制直流电压抬升,但投资成本高.为此,该文提出一种网侧故障下系统不平衡功率快速平抑方法,在分析故障期间电网电压幅值变化趋势基础上,构建并网变流器内部计算电压变化轨迹算式.该方法利用故障初期内部计算电压数据,计算带权邻近度以求解电压变化轨迹算式关键项系数,进而求得所需系统功率指令.所提方法的优点在于有效地缩短了盈余功率持续时间,减少了对耗能装置的依赖,并且易于实现.仿真结果表明,所提方法可维持直流电压在安全范围内,为系统低电压穿越提供可靠保障.

Abstract:Inthecaseofgrid-sidefaults,thegrid-connectedconverter(GCC)ofthephotovoltaicDCgrid-connectedsystem(PV-DCGS)shouldreducetheoutputpowerinrealtimebasedonthevariationsofACgridvoltage.Atthesametime,thePVsarerequiredtoreduceactivepoweraccordingtothepowercommandissuedbythecentralcontroller.Duringthelowvoltageridethrough(LVRT)period,duetothedifferenceincontrolresponsespeedbetweenGCCandPVs,andthedelayinsystemcommandprocessing,theunbalancedpowerwithinPV-DCGSwilloccur,resultinginDCbusvoltagedeviation.Traditionally,energy-dissipatingdevicesareusedtoabsorbtheexcesspowertosuppresstherisingmagnitudeoftheDCbusvoltage.However,theinvestmentcostandmaintenancecomplexitywillincreaseaccordingly.Toaddresstheseissues,thispaperproposesafastmethodforreducingtheunbalancedpowerofPV-DCGSundergrid-sidefaults,whichcanlimitthedeviationofDCbusvoltagetoanacceptablerange.First,thestructureofPV-DCGSisintroducedandtheinfluenceofthevariationofthesystempowercommandontheDCbusvoltageisanalyzed.Second,thevariationcharacteristicoftheinternalcalculationvoltageofGCCduringLVRTisrevealed.Then,thevoltagevariationtrajectoryformulaisconstructedandthevariationcharacteristicsofthekeycoefficientsoftheconstructedformulaareanalyzed.Third,theweightedproximityisintroducedtocalculatethekeycoefficientsoftheconstructedformula.Theexactvoltagevariationtrajectoryformulacanbeobtainedbythecalculatedkeycoefficients.Finally,theexpectedpowercommandcanbeobtainedbyputtingappropriatelengthofvoltagedataintotheconstructedformula,andeffectiveDCbusvoltagesuppressioncanbeachieved.ThesimulationmodelofthePV-DCGSisbuiltonthePSCAD/EMTDCelectromagneticsimulationplatform,whichverifiesthefeasibilityandeffectivenessoftheproposedmethod.Simulationsondifferenttypesofshort-circuitfaultsareperformed.ThecomparisonofthevoltagevariationtrendbetweenthesimulationsystemandtheactualpowersystemshowsthatthevariationtrendoftheinternalcalculationvoltageofGCCinthesimulationsystemissimilartothatoftheactualpowersystem.Inordertoquicklycalculatethekeycoefficientsoftheconstructedvoltageformula,thedatawindowlengthshouldbeselectedappropriately.Thesimulationresultsshowthatwhenthedatawindowlengthisselectedbetween5~20ms,thecalculationerrorofkeycoefficientsislessthan5%.Consideringthereliabilityofcalculationresults,thedatawindowlengthofthispaperisselectedat20ms.Undertheselecteddatawindowlength,differenttransitionresistancesofACgridfaultsaretested.Theresultsshowthatthekeycoefficientsoftheconstructedvoltageformulacanbecalculatedreliably,andthecalculationerrorofthedominanttermissmallerthan10%.Tofurtherillustratetheeffectivenessoftheproposedcalculationmethodforkeycoefficients,thesimulationwaveformsofthree-phasesymmetricalfaultarecarriedout.Theresultsshowthatthenumericalresultsoftheconstructedvoltageformulaaresimilartothoseofthesimulationwaveform,thecalculationerroriswithin5%.Comparedwiththetraditionalcentralizedcontrolmethod,theproposedmethodcaneffectivelysuppressthepeakvalueoftheDCbusvoltagetotheacceptablerange(≤1.05(pu))duringLVRTperiod.Inconclusion,theproposedmethodcanquicklyandreliablycalculatethesystempowercommandrequiredforLVRTbyusingthevoltagedataoftheexternalACsystemattheinitialfaultstage,whichshortenstheexcesspoweranditsduration,resultinginthereductionofDCvoltagedeviation.Withtheproposedmethod,theGCCandPVsarefreefromoperatingatunexpectedDCovervoltagerange(>1.05(pu)).Inaddition,theproposedmethodweakensthedependenceonadditionalenergy-dissipatingequipmentandreducestheinvestmentcost.

作者:李俊涛  贾科  董学正  毕天姝Author:LiJuntao  JiaKe  DongXuezheng  BiTianshu
作者单位:新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学)北京102206
刊名:电工技术学报
Journal:TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年,卷(期):2024, 39(5)
分类号:TM615
关键词:光伏直流并网系统  低电压穿越  电压变化轨迹  功率指令  带权邻近度  
Keywords:PhotovoltaicDCgrid-connectedsystem(PV-DCGS)  lowvoltageridethrough(LVRT)  voltagevariationtrajectory  powercommand  weightedproximity  
机标分类号:TM712TM46TM614
在线出版日期:2024年3月19日
基金项目:国家自然科学基金网侧故障下光伏直流并网系统不平衡功率快速平抑方法[
期刊论文]  电工技术学报--2024, 39(5)李俊涛  贾科  董学正  毕天姝网侧故障下,光伏直流并网系统的并网变流器将根据电网电压变化实时控制输出功率,而直流侧光伏单元需接收系统功率指令后控制有功输出,两者间无法实现有功功率的快速平衡,导致直流电压持续偏移.传统方法通过投入耗能装置...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文

        网侧故障下光伏直流并网系统不平衡功率快速平抑方法  A Fast Method for Suppressing Unbalanced Power in Photovoltaic DC Grid-Connected System under Grid-Side Faults

网侧故障下光伏直流并网系统不平衡功率快速平抑方法.pdf
2024-12-14 02:37 上传
文件大小:
1.2 MB
下载次数:
60
高速下载
【温馨提示】 您好!以下是下载说明,请您仔细阅读:
1、推荐使用360安全浏览器访问本站,选择您所需的PDF文档,点击页面下方“本地下载”按钮。
2、耐心等待两秒钟,系统将自动开始下载,本站文件均为高速下载。
3、下载完成后,请查看您浏览器的下载文件夹,找到对应的PDF文件。
4、使用PDF阅读器打开文档,开始阅读学习。
5、使用过程中遇到问题,请联系QQ客服。

本站提供的所有PDF文档、软件、资料等均为网友上传或网络收集,仅供学习和研究使用,不得用于任何商业用途。
本站尊重知识产权,若本站内容侵犯了您的权益,请及时通知我们,我们将尽快予以删除。
  • 手机访问
    微信扫一扫
  • 联系QQ客服
    QQ扫一扫
2022-2025 新资汇 - 参考资料免费下载网站 最近更新浙ICP备2024084428号
关灯 返回顶部
快速回复 返回顶部 返回列表