电网对称故障穿越控制详解

📚 共计 30 章节
01
对称故障概述
什么是电网对称故障 · 成因(雷击、短路等)· 对电力系统的影响 · 与不对称故障的区别
基础概念
02
故障穿越基本概念
FRT定义 · LVRT与HVRT区别 · 为什么需要故障穿越 · 国内外并网标准要求
核心标准
03
对称故障的电气特征分析
三相短路电流计算 · 电压暂降深度与持续时间 · 有功/无功特性 · 序分量分析
电气计算
04
对称故障穿越的控制目标
维持并网连接 · 支撑电压恢复 · 限制过电流 · 无功支撑 · 满足时间要求
目标策略
05
总体控制策略
故障检测与快速响应 · 模式切换 · 电流限幅与功率协调 · 平滑恢复
控制模式
06
锁相环(PLL)在故障穿越中的作用
PLL原理 · 对称故障影响 · 改进型PLL(DSOGI) · 性能要求
PLL同步
07
正负序分离技术
正序与负序分量 · 陷波滤波器 · 延时信号消除 · 对控制性能的影响
分离滤波
08
电流内环控制设计
dq坐标系模型 · PI参数整定 · 限幅策略 · 响应速度要求
内环PI
09
功率外环控制设计
有功/无功解耦 · 参考值设定(电压跌落深度) · 级联协调 · 响应权衡
外环功率
10
无功功率支撑策略
无功电流注入(德国标准) · 参考值计算 · 电压支撑优先 · 动态无功补偿
无功支撑
11
有功功率控制策略
快速削减 · 与直流母线耦合 · 恢复速率限制 · 频率影响
有功直流
12
直流母线电压控制
电压升高机理 · Chopper电路 · 动态调节 · 电容容量选择
直流Chopper
13
变流器过流保护与限幅
过流原因 · 软硬件配合 · 动态限幅算法 · 保护与穿越协调
保护限幅
14
故障检测与模式切换逻辑
检测判据(电压/电流变化率) · 延时与可靠性 · 切换逻辑 · 恢复逻辑
检测切换
15
仿真建模方法
Matlab/Simulink · PSCAD · 变流器模型 · 故障设置 · 评估指标
仿真建模
16
硬件在环测试
HIL平台架构 · 实时仿真器 · 接口设计 · 典型用例与结果
HIL测试
17
现场测试方法
准备工作 · 电压跌落发生器 · 测试流程与安全 · 数据记录分析
现场测试
18
并网标准解读(中国)
GB/T 19964-2012 · LVRT曲线 · 无功电流注入 · 有功恢复要求
国标LVRT
19
并网标准解读(国际)
E.ON · FERC 661A · IEEE 1547 · 不同标准对比
国际标准
20
对变流器硬件的影响
功率器件应力 · 直流电容寿命 · 电抗器饱和温升 · 裕量设计
硬件应力
21
对风力发电系统的影响
DFIG特点 · PMSG特点 · 集电线路故障传播 · 风电场协调控制
风电DFIG
22
对光伏发电系统的影响
光伏逆变器特点 · 电压-功率特性 · MPPT调整 · 电站协调控制
光伏MPPT
23
对储能系统的影响
储能变流器 · BMS响应 · 充放电策略 · 电压支撑优势
储能BMS
24
先进控制策略(一)MPC
模型预测控制 · 预测模型与约束 · 与传统PI对比 · 实时计算挑战
MPC先进
25
先进控制策略(二)SMC
滑模控制 · 鲁棒性分析 · 抖振抑制 · 与PI混合策略
SMC鲁棒
26
先进控制策略(三)ADRC
自抗扰控制 · 扩张状态观测器 · 参数整定 · 性能优势
ADRC自抗扰
27
稳定性分析
暂态稳定 · 小信号阻抗分析 · 大信号李雅普诺夫 · 稳定裕度
稳定分析
28
优化设计方法
遗传算法 · 粒子群算法 · 多目标优化 · 仿真验证
优化GA
29
工程案例分析
风电场改造 · 光伏测试失败 · 储能成功案例 · 经验教训
案例工程
30
未来发展趋势
高比例新能源要求 · 构网型与跟网型差异 · AI应用 · 标准演进
前沿趋势