电网模拟装置的研究.pdf

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1、第49卷第12期电力电子技术Vo1．49，No．122015年l2月PowerElectronicsDecember2015电网模拟装置的研究李楠，徐家彬，童亦斌，刘京斗(1．北京交通大学，国家能源主动配电网技术研发中心，北京100044；2．北京亿利智慧能源科技有限公司，北京100031)摘要：研制了一种电网模拟装置用来模拟电网的各种故障工况，进而实现变流器电网适应性的测试。该装置采用背靠背方式的四象限变流器组成。整流侧变流器采用直流电压外环、有功电流内环的经典双环控制，实现了对直流电压及功率因

2、数的控制。逆变侧变流器采用基于比例谐振(PR)控制器的双环控制，能够实现任意可调的电压幅值和频率，并可模拟电压三相不平衡跌落。分析推导了电压三相不平衡跌落的算法，同时为了保证在各种负载条件下电网模拟装置输出的电能质量，利用电容并联虚拟阻抗控制策略实现了输出滤波器的谐振抑制。通过实验验证了所提出算法和控制策略的有效性和正确性。关键词：电网模拟装置；四象限变流器；电压三相不平衡跌落中图分类号：V242．3文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)12—0101—03ResearchonGr

3、idSimulatorLINan，XUJia-bin，TONGYi—bin，LIUJing·dou(1．Na~iomdActiveDistributionNetworkTechnologyResearchCenterofBeijingJiaotongUnwe~，Belling100044，China)Abstract：Agridsimulatorispresentedtosimulatevariousfaultworkingconditionsandtotesttheperformanceofco

4、nverterwhenconnectedtogrid．Thegridsimulatoradoptsthefour—quadrantconverterconsistsofback-to—backmode．Therectifying-sideconverteradoptstheclassicdouble-loopcontrolstrategywhichcontainsDCvoltageloopandactivecurrentlooptocontroltheDCvoltageandpowerfactor

5、．Andtheinverting·sideconverteradoptsdoubleloopcontrolstrategybasedonproportionalresonant(PR)regulatortoadjustvoltageamplitude，frequencyandsimulatetheunbal—ancedthree—phasevoltagesag．Theanalysisofunbalancedthree—phasevoltagesagalgorithmisdeduced．Inaddi

6、tion，inordertoensurethequalityofoutputvoltageinvariousworkingconditions，amethodofvirtualresistorinparallelwithcapacitorisappliedintosuppresstheresonantoutputfilter．Atlast，experimentalresultsaregiventoverifythevalidityandefectivenessoftheproposedalgori

7、thmandcontrolstrategy．Keywords：gridsimulator；four-quadrantconverter；unbalancedthree—phasevoltagesagFoundationProject：SupportedbyNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentofChina(863)(No．2O13AA0509O1)1引言称跌落、频率扰动等故障工况，因此基于四象限变流器的工作原理，研制了一种电网模拟装置[3]，该随

8、着分布式发电在电网中比重的不断增加，装置可以模拟各类电网故障。从而可对分布式发分布式发电装置对电网适应性的要求也在不断提电装置的电网适应能力进行较为全面的测试高。国家电网提出的电网运行准则『1_21要求并网发在此介绍了电网模拟装置的工作原理与控制电设备必须具备一定的低电压穿越能力．在电网策略。电网侧变流器采用直流电压外环．有功电流故障下的一定时间内不能脱网。由于电网故障的内环的双环控制，实现了对直流电压及功率因数不可控性，如何提供一个模拟电网故障工况的装的控制。逆变侧变流器采用基于