Analyse der transienten Stabilität und Wiederanlaufstrategie nach einem Fehler für strombegrenzte netzbildende Umrichter

Netzbildende Umrichter ziehen die Aufmerksamkeit auf sich, da sie erhebliche Vorteile in Bezug auf die Stabilität in schwachen Netzen und die simulierte Trägheit aufweisen. Sie bieten zwar aufgrund des Einsatzes von Leistungshalbleitern eine große Flexibilität, werden aber auch durch ihre geringe Strombelastbarkeit beeinträchtigt.

Das bedeutet, dass im Fehlerfall statt der üblichen Spannungsregelung eine Strombegrenzungsregelung aktiv ist, die das dynamische Verhalten des Umrichters verändert und die Einschwingstabilität beeinflusst. Dies verhindert, dass ein netzbildender Umrichter bei Netzstörungen seine ursprüngliche dynamische Leistung erbringt und führt zu Problemen mit der transienten Stabilität.

Dieses Manuskript konzentriert sich auf die dynamische Leistung von netzbildenden Umrichtern während der Wiederanlaufphase nach einer Störung und schlägt einen Schwellenwert für die Anfangsphase vor, der verhindert, dass der Umrichtern in die Sättigung geht. Darauf aufbauend schlägt das Manuskript mehrere Wiederanlaufstrategien während der Nachstörungsphase vor, wobei einige schnelle Resynchronisationsmethoden verwendet werden, um die Anforderungen an einen stabilen Betrieb des Umrichters und eine schnelle Wiederherstellung der Wirkleistung zu erfüllen.

Abschließend werden die oben genannten Erkenntnisse und die vorgeschlagenen Strategien durch ein „joint control hardware-in-the-loop system“ validiert.

CHIL Testergebnis: Start im Nulldurchgang mit variablem Dp, Hilfssynchronisation ohne variables Dp. Die Verwendung der Hilfssynchronisation ohne variablen Droopfaktor Dp (blaue Kurve) führt zu ähnlichen Rückspeisezeiten und vermeidet Anlaufverzögerungen.

DOI: https://doi.org/10.3390/en15103552

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