电网故障穿越控制全流程拆解

📚 共计 30 章节
01
故障穿越概述
什么是故障穿越?为什么需要故障穿越?电网故障类型与特征。
基础概念故障类型
02
并网标准解读
各国低电压穿越(LVRT)标准对比(中国GB/T 19964、德国E.ON、美国FERC)。
标准LVRT
03
故障穿越核心指标
电压跌落深度、持续时间、无功电流注入要求、有功功率恢复速率。
指标无功电流
04
故障检测与分类
基于dq变换的电压跌落检测、对称/不对称故障识别、锁相环(PLL)在故障下的行为。
检测PLL
05
对称故障下的控制策略
正序分量控制、电流限幅策略、直流母线电压控制。
对称故障正序
06
不对称故障下的控制策略
负序分量抑制、双同步坐标系(DDSRF)控制、静止坐标系(PR)控制。
不对称DDSRF
07
电流限幅与保护逻辑
峰值电流限幅、相电流限幅、软件与硬件保护协同。
保护限幅
08
直流母线过压抑制
直流侧Chopper电路设计、直流电压动态调节、能量耗散策略。
Chopper过压
09
有功功率与无功功率协调控制
LVRT期间的无功优先策略、有功功率平滑恢复、功率参考值生成。
无功优先协调
10
锁相环(PLL)增强技术
故障下的PLL失锁问题、解耦双同步坐标系PLL(DDSRF-PLL)、二阶广义积分器PLL(SOGI-PLL)。
PLLSOGI
11
正负序分离技术
陷波滤波器法、延迟信号消除法(DSC)、复系数滤波器法(CCF)。
正负序DSC
12
电流内环控制器设计
PI控制器参数整定、谐振控制器(PR)设计、内环解耦控制。
PIPR
13
电压前馈与补偿
电网电压前馈控制、谐波补偿、动态响应提升。
前馈谐波补偿
14
模块化多电平换流器(MMC)的故障穿越
MMC拓扑特点、子模块电容电压平衡、环流抑制。
MMC环流
15
双馈感应发电机(DFIG)的故障穿越
转子侧变流器(RSC)控制、Crowbar电路保护、撬棒电阻设计。
DFIGCrowbar
16
全功率变流器(PMSG/SCIG)的故障穿越
机侧与网侧协调控制、直流母线支撑、能量泄放。
PMSG全功率
17
光伏逆变器的故障穿越
低电压穿越要求、直流侧电压支撑、MPPT在故障下的处理。
光伏MPPT
18
储能系统的故障穿越
电池储能变流器(PCS)控制、虚拟同步机(VSG)支撑、SOC管理。
储能VSG
19
高电压穿越(HVRT)
过电压原因分析、HVRT标准要求、无功吸收控制策略。
HVRT过电压
20
故障穿越仿真建模
MATLAB/Simulink仿真环境搭建、典型故障场景设置、结果分析。
仿真Simulink
21
硬件在环(HIL)测试
实时仿真平台(RT-LAB/Typhoon)、控制器接口、测试用例设计。
HILRT-LAB
22
故障穿越实验验证
功率硬件平台搭建、示波器与录波仪使用、实验数据分析。
实验录波
23
故障穿越中的电磁暂态问题
过电流机理、过电压机理、电磁干扰(EMI)抑制。
电磁暂态EMI
24
故障穿越与电网稳定性
暂态功角稳定、电压稳定、频率稳定的耦合关系。
稳定性功角
25
故障穿越控制参数优化
基于粒子群(PSO)的参数优化、遗传算法(GA)应用、鲁棒性分析。
PSOGA
26
弱电网下的故障穿越
短路比(SCR)影响、弱电网阻抗特性、控制适应性改进。
弱电网SCR
27
多机并联系统的故障穿越
并联均流控制、环流抑制、集群协调策略。
并联均流
28
故障穿越中的通信与保护
GOOSE通信、保护联跳逻辑、故障录波与追溯。
GOOSE保护
29
新型拓扑与故障穿越
固态变压器(SST)、级联H桥(CHB)、混合型换流器。
SSTCHB
30
故障穿越技术发展趋势
构网型控制(Grid-Forming)、人工智能应用、数字化孪生。
构网型AI