Revuo de la Kontrolo de Kurentlimigo por Reťformadaj Invertersoj Sub Simetriaj Perturboj

    Formadaj inversantoj (GFM) estas rekonitaj kiel taŭga solvo por pligrandigi la enmetadon de renovigeblaj energioj en grandaj elektraj sistemoj.  Tamen, ili fizike malsamas de sinkronaj generiloj en terminoj de kapablo al troa kurento.  Por protekti la potencan semikonduktan aparaton kaj subteni la elektran reton sub severaj simetriaj perturbadoj, la GFM-kontrolsistemoj devas povabli atingi la jenajn postulojn: limigo de la kurenta magnitudo, kontribuo de la defektkurento, kaj kapablo al defektrestaŭro.  En la literaturo estas raportitaj diversaj metodoj de kurentlimigo por plenumi ĉi tiujn celojn, inkluzive de kurentlimigiloj, virtuala impedanco, kaj voltaglimigiloj.  Ĉi tiu artikolo prezentas ĝeneralan superrigardon pri ĉi tiuj metodoj.  Aperantaj provoj, kiuj bezonas esti adresitaj, inkluzivas temporan troan kurenton, ne specifitan angulon de la eliga kurentvektoro, nedeziratan saturigon de la kurento, kaj transecan supervoltagon, estas indikitaj. 

1.Enkonduko.

    La konduto de fonto de voltago de GFM-inversantoj faras iliajn eligajn kurentojn alte dependaj de eksteraj sistemo-kondiĉoj. Sub grandaj perturbadoj, kiel voltag-ĉenoj aŭ fazsaltadoj ĉe la komuna kunligpunkto (PCC), sinkronaj generiloj, ĝenerale, povas liveri 5–7 p.u. troan kurenton [8], dum semikondukant-bazitaj inversantoj povas nur trakti 1,2–2 p.u. troan kurenton, tipe, kio malhelpas ilin daŭrigi la voltagprofilon kiel en normala operacio. La kurentlimigiloj kutime igas la inversanton konduti kiel kurentsorco dum kondiĉoj de troa kurento, kio povas faciligi la reguladon de la angulo de la eliga kurentvektoro por kontentigi la postulon pri kontribuo de la defektkurento. Kompare, la metodoj de virtuala impedanco kaj voltaglimigiloj povas iom daŭrigi la konduton de fonto de voltago de la GFM-inversanto dum severaj perturbadoj, kio eble permesos aŭtomatan defektrestaŭron. Ĉi tiu artikolo revizias ĉi tiujn metodojn kaj identigas la aperantajn provojn, kiuj bezonas esti adresitaj, inkluzive de temporal troa kurento, ne specifita angulo de la eliga kurentvektoro, nedezirata saturigo de la kurento, kaj transeca supervoltago.

2.   Bazoj de Metodoj de Kurentlimigo.

    La sekvanta figuro montras simpligitan cirkvitan modelon de rete ligita GFM-inversanto. La GFM-inversanto konsistas el interna voltagfonto ve kaj ekvivalenta eliga impedanco. La filtra impedanco estos inkluzivita en Ze, se ne estas uzata interna bukla kontrolado. Kiam interna bukla kontrolado estas uzata, la filtra impedanco ne estos inkluzivita en Ze.

3.   Kurentlimigilo.

    Bazitaj sur kiel la satura kurentreferenco i¯ref estas kalkulita, tri kurentlimigiloj estas komune uzataj por GFM-inversantoj, inkluzive de la momenta limigilo, la magnitudlimigilo, kaj la prioritatbaza limigilo.La ilustrado de momento-limigilo estas montrita en Fig. (a), kiu uzas elementan saturan funkcion por atingi sultan kurentreferencon i¯ref. La ilustrado de magnitudlimigilo estas donita en Fig. (b), kiu nur malpligrandigas la magnitudon de la originala kurentreferenco iref. La angulo de i¯ref restas la sama kiel tiu de iref. Fig. (c) montras la principon de la prioritatbaza limigilo, kiu ne nur malpligrandigas la magnitudon de iref sed ankaŭ priorigas ĝian anglon al specifa valoro ϕI. Rimarku, ke ϕI estas difinita de la uzanto kaj reprezentas la anglan diferencan inter i¯ref kaj la d-akso orientita al θ.

4.  Virtuala Impedanco.

    La metodo de virtuala impedanco, kiu rekta modifas la referencon de voltagmodulado, kaj la metodo de virtuala admiĉanco kun rapide sekva kurentkontrolbuĝo povas atingi bonan performon de kurentlimigo, kiam okazas severaj perturbadoj. Kompare, la metodo de virtuala impedanco kun interna bukla kontrolado atingas kurentlimigon bazite sur la hipotezo, ke la referenco de voltago vref povas esti rapide sekva per la buklo de voltagokontrolo. Ĉar la pasbanda de la buklo de voltagokontrolo estas relative malalta, tempo-tempora troa kurento povas esti observita. Por trakti ĉi tiun problemo, hibridaj metodoj de kurentlimigo, kiuj kombinas la virtualan impedancon kun la prioritatbazan kurentlimigilon kaj la kurentmagnitudlimigilon, estas proponitaj.

5. Voltaglimigilo.

    Voltaglimigiloj celas direktan redukton de la voltagdiferenco ∥vPWM−vt∥ por esti pli malgranda ol ∥Zf∥IM, kiu modifas la referencon de voltago generitan de la ekstera bukla kontrolado por realizi limigon de la kurentmagnitudo. Ĉi tiu metodo estas sugestita solvo, ĉar ĝi ne bezonas adaptivan virtualan impedancon, kiu povas malstabiligi la sistemon sub certaj kondiĉoj. Por la voltaglimigiloj, la interna kontrolbuklo estas komune transparenta, t.e., vPWM=vref. Poste, ekvivalenta cirkvitdiagramo de ĉi tiu metodo de kurentlimigo povas esti esprimita.