多端口电力电子变压器的安全稳定运行区域分析与控制

李骏驰; 吴俊勇; 熊飞; 郝亮亮

doi:10.7500/AEPS20211130003

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多端口电力电子变压器的安全稳定运行区域分析与控制

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 多端口电力电子变压器的安全稳定运行区域分析与控制
- Analysis and Control of Safe and Stable Operation Region for Multi-port Power Electronic Transformer
- 电力系统自动化 2022年46卷第20期页码：129-138
- 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：
  
  李骏驰(1990—)，男，博士研究生，主要研究方向：电力电子变压器控制。E-mail：18810589285@163.com
  吴俊勇(1966—)，男，通信作者，教授，博士生导师，主要研究方向：智能电网运行与控制、综合能源系统、大功率储能变流器、大数据和人工智能在电力系统中的应用。E-mail：wujy@bjtu.edu.cn
  熊飞(1990—)，男，博士，讲师，主要研究方向：电力电子技术在电力系统中的应用、储能、交直流微电网、功率变换器。E-mail：xiongfei@cqupt.edu.cn
- 基金信息：
  
  中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020YJS166);重庆市教委科学技术项目(KJQN202000620)
- DOI：10.7500/AEPS20211130003
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-11-30，
  
  修回日期：2022-03-03，
  
  网络出版日期：2022-07-15，
  
  纸质出版日期：2022-10-25
- 稿件说明：
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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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