VSG限流控制的光储并网系统故障穿越策略

摘要

基于VSG控制的电压源型变流器可在电网故障期间有效支撑PCC点电压，但易出现过电流现象，严重影响系统安全运行。为此，以光储并网系统为例，针对故障期间VSG限流控制方法进行研究。首先，对光储并网系统的拓扑结构与控制策略进行分析，建立VSG控制策略的数学模型，研究其为系统提供电压支撑的机理；其次，分析电网电压跌落时VSG变流器的暂态电流特性和功角特性，发现故障期间VSG变流器会输出较大的短路电流，同时VSG虚拟转子转速会出现暂态振荡，若故障持续时间较长，可能导致系统失稳；再次，结合光伏系统电压支撑策略、虚拟阻抗技术、动态功率调控方法，实现一种基于VSG限流控制的故障穿越策略；最后，通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件对所提控制策略的有效性进行验证，考察该方法对PCC点电压支撑能力和抑制VSG过电流的能力。研究结果表明：所提故障穿越方法不仅实现了光储系统对PCC点电压的有效支撑，而且抑制了VSG变流器的过电流现象。

关键词

限流控制 / 故障穿越 / 虚拟阻抗 / 虚拟同步发电机 / 光储系统