一種新的無源性電壓跌落發生器設計與實現

張小娟，張文娟，高蕊

(寶雞文理學院 電子電氣工程學院，陜西 寶雞 721007)

一種新的無源性電壓跌落發生器設計與實現

張小娟，張文娟，高蕊

(寶雞文理學院 電子電氣工程學院，陜西 寶雞 721007)

為了提高電壓跌落發生器前級變流器模擬電網跌落故障時的穩定性及抗擾動性，提出了由直流電壓外環加后級變流器微分電流前饋與無源性控制相結合的前級PWM變流器控制策略。以系統能量平衡為設計準則，建立PWM變流器能量函數，根據VSG控制目標，設計變流器無源控制率，微分電流前饋提高前級PWM變流器抵抗模擬不同類型電壓跌落時的抗擾動性能。實驗結果表明，控制策略能夠提高VSG 系統在電壓對稱和不對稱跌落時的動態響應速度和抗干擾能力。

電壓跌落發生器； PWM變流器； 無源性控制； 前饋控制； 阻尼注入

0 引 言

近年來，隨著變速恒頻雙饋風力發電裝機容量的不斷增加，現代電力規范要求風電機組在外部電網故障導致機端電壓跌落時，仍具有一定時間的不間斷并網運行能力，即具備低電壓穿越(Low Voltage Ride Though，簡稱LVRT)能力[1-2]。但是，實際現場中，電網故障的不可操作性及不可預測性，要求低電壓穿越測試實驗中有專門的電壓跌落發生器(Voltage Sag Generator，簡稱VSG)來模擬不同的電網故障。目前已有的VSG實現方式主要有[3]:阻抗形式、變壓器形式和電力電子變換形式。其中,電力電子變換形式因其形式靈活、功能強大而受到廣泛關注。

基于電力電子變換器形式的VSG通常采用二個背靠背三相兩電平電壓型PWM換流器組成，其中二個換流器通過中間的直流母線電容連接。……