面向暂态电压主动支撑的多功能并网变流器多模式柔性切换策略

郭祺; 贾文慧; 涂春鸣; 侯玉超; 黄泽钧; 姜飞

doi:10.7500/AEPS20230226001

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面向暂态电压主动支撑的多功能并网变流器多模式柔性切换策略

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 面向暂态电压主动支撑的多功能并网变流器多模式柔性切换策略
- Multi-mode Flexible Switching Strategy of Multi-functional Grid-connected Converters for Active Support to Transient Voltage
- 电力系统自动化 2023年47卷第21期页码：156-164
- 作者机构：
  
  1.国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学),湖南省长沙市 410082
  2.国网山西省电力公司晋中供电公司,山西省晋中市 030600
  3.长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南省长沙市 410004
- 作者简介：
  
  郭祺(1993—)，男，博士，副研究员，主要研究方向：电力电子变换器、分布式发电与电能质量先进控制。E-mail：qguo_215@163.com
  贾文慧(1998—)，女，通信作者，硕士研究生，主要研究方向：电力电子在电力系统中的应用。E-mail：963064945@qq.com
  涂春鸣(1976—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：电网新型调控技术与装备、分布式能源与微能源网、电能质量与高效利用。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金青年基金资助项目(52007059);湖南省自然科学青年基金资助项目(2021JJ40072)
- DOI：10.7500/AEPS20230226001
  中图分类号：
- 收稿：2023-02-26，
  
  修回：2023-07-27，
  
  网络出版：2023-09-26，
  
  纸质出版：2023-11-10
- 稿件说明：
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郭祺,贾文慧,涂春鸣等.面向暂态电压主动支撑的多功能并网变流器多模式柔性切换策略[J].电力系统自动化,2023,47(21):156-164.

GUO Qi,JIA Wenhui,TU Chunming,et al.Multi-mode Flexible Switching Strategy of Multi-functional Grid-connected Converters for Active Support to Transient Voltage[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(21):156-164.
郭祺,贾文慧,涂春鸣等.面向暂态电压主动支撑的多功能并网变流器多模式柔性切换策略[J].电力系统自动化,2023,47(21):156-164. DOI： 10.7500/AEPS20230226001.

GUO Qi,JIA Wenhui,TU Chunming,et al.Multi-mode Flexible Switching Strategy of Multi-functional Grid-connected Converters for Active Support to Transient Voltage[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(21):156-164. DOI： 10.7500/AEPS20230226001.

摘要

基于并网变流器的电能质量治理装置在谐波电流治理、无功补偿等方面的性能优越，且设备可靠性高，但在解决暂态电压波动问题方面的能力有待进一步提升。基于此，提出一种面向电压主动支撑的多功能并网变流器(MF-GCC)及其多模式柔性切换策略。电网电压正常时，MF-GCC工作于并联补偿模式，实现网侧单位功率因数运行。在电网电压波动时，MF-GCC工作于串联补偿模式，实现电压补偿功能，维持敏感负载侧电压恒定。此外，对MF-GCC的并联与串联补偿模式切换过程进行详细分析，设置了有源功率器件的最优切换时序。仿真与实验结果验证了所提拓扑与控制策略的有效性和可行性。

Abstract

The power quality control device based on grid-connected converters has superior performance in harmonic current control and reactive power compensation

and the reliability of the device is high. However

its ability to solve the problem of transient voltage fluctuations needs to be further improved. Based on this

this paper proposes a multi-functional grid-connected converter (MF-GCC) for voltage active support and its multi-mode flexible switching strategy. When the grid voltage is normal

MF-GCC works in the parallel compensation mode to realize the unit power factor operation on the grid side. When the power grid voltage fluctuates

MF-GCC works in series compensation mode to realize the voltage compensation function and maintain the voltage constant on the sensitive load side. In addition

the switching process of parallel and series compensation modes of MF-GCC is analyzed in detail

and the optimal switching sequence of active power devices is set up. The simulation and experimental results verify the effectiveness and feasibility of the proposed topology and control strategy.

关键词

Keywords

references

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