计及虚拟同步与阻抗重构的一体化谐振抑制理论及其在组串型光伏逆变集群中的应用机制研究

基本信息
批准号:51707178
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:张军军
学科分类:
依托单位:中国电力科学研究院有限公司
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:郑飞,黄晶生,张晓琳,董玮,秦筱迪,刘美茵
关键词:
阻抗重构组串型光伏逆变器谐振抑制实时仿真虚拟同步
结项摘要

The project focuses on the restrain of resonance in clustered photovoltaic string inverters. Clustered photovoltaic string inverters are easy to expansion. Often large amount of inverters are paralleled together and no isolation transformer is adopted. The electric distance among inverters are often very short. Harmonic circuit current among inverters and grid may cause resonance and threaten the stability of the whole system. The characteristics of inertia and damp in virtual synchronous generation have potential ability in restraining the spreading and amplifying of harmonics. Reshape output impedance can change the total impedance network thus avoid resonance. The project focus on the dynamic characteristics and interaction of virtual synchronization and impedance reshaping during active resonance damping process. The project develops a resonance damping control strategy combining virtual synchronization and impedance reshaping together. The virtual inertia and damping can react immediately to restrain the spreading of harmonics. The impedance reshaping ability can be obtained by adding voltage feedforward and other control unit. When system topology and parameters change, trends of harmonic spreading can be restrained by inertia and damping characteristics. At the same time, the real time data collection can help correct impedance network and reshape impedance of key elements. Thus harmonic resonance can be restrained and large-scale inverters can be connected to the grid safely.

本项目聚焦于解决因并联逆变器数量多、拓扑非隔离、并联各机间电气距离短、弱电网阻抗变化等特点导致的组串型逆变器集群谐振问题,研究谐振主动抑制过程中虚拟同步平抑环节与阻抗重构抑制环节的动力学特征与共同作用机制,发展一种计及虚拟同步与阻抗重构的一体化谐振抑制理论并研究其在组串型光伏逆变器集群中的应用。虚拟同步技术中的惯量和阻尼系数在平抑谐波传播放大过程中具有很大潜力;阻抗重构能改变系统网络分布从而抑制谐振发生。本项目通过虚拟同步逆变器的惯量与阻尼特性实现逆变器对谐波放大过程的主动平抑;通过电压电流前馈等控制环节设计实现逆变器特定模态的阻抗重构能力;当系统拓扑和参数变化时,由虚拟同步逆变器的惯量和阻尼特性平抑谐波放大趋势,同时依据实时数据信息采集,在线修正阻抗网络,在谐振关键模态处重构谐振中心元件阻抗特性,最终抑制因阻抗匹配造成的集群谐振,保障MW级组串型逆变器集群规模化安全接入电网。

项目摘要

本项目聚焦于解决因并联逆变器数量多、并联各机间电气距离短、弱电网阻抗变化等特点导致的组串型逆变器集群谐振问题。首先,基于小信号模型和阻抗模型分析组串型逆变器单机振荡模态与谐振特性,引入谐波电流系数和谐波电压系数用于衡量逆变器群集电系统中的谐波传递规律;随后,在理论分析基础上,基于硬件在环仿真手段建立经型式试验数据验证的光伏逆变器单机硬件在环仿真平台,并对单机建模准确度进行评价,建立了基于动态链接库和电流源等值的光伏电站集群模型,提出单机阻抗测量和集群阻抗特性评估方法;最后,虚拟同步技术中的惯量和阻尼系数在平抑谐波传播放大过程中具有很大潜力;阻抗重构能改变系统网络分布从而抑制谐振发生。通过虚拟同步逆变器的惯量与阻尼特性实现逆变器对谐波放大过程的主动平抑,同时结合我国新能源电站面临的实际问题,以青豫直流近区新能源发电的接入方式为背景设置测试场景,对电网短路比1.5时控制策略优化前后的光伏逆变器进行稳定性测试。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
3

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
4

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:
5

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

DOI:10.3799/dqkx.2020.083
发表时间:2020

相似国自然基金

1

混合多梯度光伏并网逆变方法及控制研究

批准号:51507155
批准年份:2015
负责人:王要强
学科分类:E0706
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

大型光伏并网系统谐振机理及抑制策略研究

批准号:51477021
批准年份:2014
负责人:周林
学科分类:E0706
资助金额:87.00
项目类别:面上项目
3

非隔离型Z源光伏并网逆变系统关键技术的研究

批准号:51207032
批准年份:2012
负责人:刘鸿鹏
学科分类:E0706
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于阻抗无源性重塑的变流器与电网交互谐振抑制理论与方法研究

批准号:51707030
批准年份:2017
负责人:李凯
学科分类:E0706
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目