Analysis and Control of Safe and Stable Operation Region for Multi-port Power Electronic Transformer

LI Junchi; WU Junyong; XIONG Fei; HAO Liangliang

doi:10.7500/AEPS20211130003

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Analysis and Control of Safe and Stable Operation Region for Multi-port Power Electronic Transformer

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Analysis and Control of Safe and Stable Operation Region for Multi-port Power Electronic Transformer
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 20, Pages: 129-138(2022)
- 作者机构：
  
  1.北京交通大学电气工程学院，北京市 100044
  2.重庆邮电大学自动化学院，重庆市 400065
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Fundamental Research Funds for the Central Universities(2020YJS166);Science and Technology Research Program of Chongqing Municipal Education Commission(KJQN202000620)
- DOI：10.7500/AEPS20211130003
  CLC：
- Received：30 November 2021，
  
  Revised：2022-03-03，
  
  Published Online：15 July 2022，
  
  Published：25 October 2022
- 稿件说明：
移动端阅览
李骏驰,吴俊勇,熊飞等.多端口电力电子变压器的安全稳定运行区域分析与控制[J].电力系统自动化,2022,46(20):129-138.

LI Junchi,WU Junyong,XIONG Fei,et al.Analysis and Control of Safe and Stable Operation Region for Multi-port Power Electronic Transformer[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(20):129-138.
李骏驰,吴俊勇,熊飞等.多端口电力电子变压器的安全稳定运行区域分析与控制[J].电力系统自动化,2022,46(20):129-138. DOI： 10.7500/AEPS20211130003.

LI Junchi,WU Junyong,XIONG Fei,et al.Analysis and Control of Safe and Stable Operation Region for Multi-port Power Electronic Transformer[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(20):129-138. DOI： 10.7500/AEPS20211130003.

摘要

多端口电力电子变压器（PET）是交直流混合配电网组网的关键设备。然而，当多端口负荷功率差异较大时，将引起PET相间或相内功率严重不平衡从而超出PET的功率传输能力，导致系统不稳定。因此，提出一种级联式跨相并联型多端口PET的安全稳定运行区域分析方法及其稳定控制策略。首先，建立基于调制比的系统稳定运行约束条件；然后，推导系统安全稳定运行区域及边界的解析表达式，给出其安全稳定运行裕度的定义和计算方法；最后，提出提升PET安全稳定运行裕度的功率转移策略，利用MATLAB/Simulink仿真验证了所提策略的有效性。

Abstract

Multi-port power electronic transformer (PET) is the key equipment for AC/DC hybrid distribution network. However

when the difference in multi-port load power is large

it will cause a serious imbalance of PET interphase or in-phase power

which will exceed the power transmission capacity of PET and lead to system instability. Therefore

a safe and stable operation region analysis method and a stability control strategy of cascaded inter-phase parallel connected multi-port PET (CIPCM PET) are proposed. Firstly

the stable operation constraints of the system based on modulation ratio are established. Then

the analytical expressions of the safe and stable operation region of the system and its boundary are derived

and the definition and calculation method of the safe and stable operation margin are given. Finally

a power transfer strategy is proposed to improve the safe and stable operation margin of the PET. The effectiveness of the proposed strategy is verified in MATLAB/Simulink simulation.

关键词

Keywords

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