海岛多能源微网故障免疫及谐波滤除的隔离变压器方案

黄俊翰; 尹建华; 马立红; 赵进全; 和少寅; 陈鹏宇; 刘峰华; 施金志

西安交通大学学报 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (3) : 212 -222.

黄俊翰, 尹建华, 马立红, 赵进全, 和少寅, 陈鹏宇, 刘峰华, 施金志

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摘要

为解决某海岛微网系统面临的多能源发电单元易受外部故障解列及3倍次谐波自由传递导致系统电能质量低下等问题，提出一种综合电站出口增设隔离变压器的一次系统改进方案。基于该海岛微网的多能源结构、海岛环境、高可靠性要求等特殊应用场景，阐述隔离变压器方案，验证同步机组励磁系统缺陷及新能源发电单元导致的谐波来源；配合应用虚拟同步发电机的光伏蓄电池支路，通过系统故障电压支撑能力、三相/零序不平衡度及谐波畸变率量化隔离变压器方案，对发电单元隔离保护及系统电能质量的提升效果有促进作用。经电磁暂态平台PSCAD验证，新方案使发电单元免疫外部故障零序冲击，综合电站出口处电压支撑能力提高了52.44%,畸变度降低了78.04%,基本完全滤除占比14.33%的励磁缺陷谐波电流，具备传统滤波器方案不具备的故障免疫及谐振过电压抑制作用，为海岛多能互补电网工程建设提供参考性方案。