Athbhreithniú ar Chontúil Meascáin Reolaíochta Invertéar Iompair Gride le Linn Comharthanna Coimeádach

    Tá inverterí GFM (Grid-forming) aitheanta mar sholú an-réasúnta chun méid na hionraíochta atá ag gníomhú i gcórais mheicneachta mhóra a mhéadú. Ciontusa, tá siad éagsúla go fisiceach ó gineadóirí coibhéiseacha maidir le cumas an-tuaisceana. Chun na comhbhróga meicneacáin a chosaint agus tacaíocht a thabhairt don gréasán meicneachta le linn foréigean coibhéiseacha tromchúiseacha, ba chóir don rialú GFM bheith in ann na riachtanais seo a bhaint amach: teorainn ar mhéid an tsrutha, obair srutha fógra, agus cumas atathú tar éis fógra. Tá roinnt modhanna rialaithe teorainneachta srutha curtha i láthair sa litríocht chun na spriocanna seo a bhaint amach, lena n-áirítear teorainní srutha, impeadshaighnéadach, agus teorainní voltaíochta. Léiríonn an t-alt seo léarscáil ar na modhanna sin. Tá dúshlán éigeantacha atá romhainn a sheinm, lena n-áirítear tuaisceana srutha tréimhseach, uillinn srutha output gan aird, sásamh srutha neamhdhianaithe, agus voltaíocht thréimhseach.

1.Introduction.

    Tá an comportáil forais voltála inverterí GFM ag déanamh a n-output srutha go forleathan brónach ar chondae córas seachtrach. Le linn foréigean mór cosúil le titim voltaíochta nó líonadh céim ag an bpunt coimeádach coitianta (PCC), is féidir le gineadóirí coibhéiseacha, go ginearálta, 5–7 p.u. tuaisceana srutha [8] a thabhairt, in ainneoin go bhféadfadh inverterí bunaithe ar chomhbhróga meicneacáin 1.2–2 p.u. tuaisceana srutha a dhéanamh, rud a díchumasíonn iad ó chothú próifíl voltaíochta mar atá i réimse gnáthoibriú. D'fhéadfadh na teorainní srutha an t-inverter a dhéanamh freisin cosúil le foras srutha le linn staid tuaisceana, rud a d'éascóidh rialú uillinne an output srutha chun an riachtanas obair srutha fógra a chomhlíonadh. I gcomparáid, d'fhéadfadh na modhanna impeadshaighnéadach agus na teorainní voltaíochta cothú ar an gcomportáil forais voltála den inverter GFM go pointe éigin le linn foréigean tromchúiseacha, rud a d'éascóidh atathú fógra go huathoibríoch. Léiríonn an t-alt seo na modhanna sin agus aitheann na dúshláin éigeantacha atá romhainn, lena n-áirítear tuaisceana srutha tréimhseach, uillinn output srutha gan aird, sásamh srutha neamhdhianaithe, agus voltaíocht thréimhseach.

2.   Príomhaonad Modhanna Rialaithe Teorainneachta Srutha.

    Léiríonn an diagram leanas módel circuit shimplí inverter GFM atá ceangailte leis an gréasán. Consistíonn an t-inverter GFM de forais voltála intreachtach ve agus impedansa output coibhéiseach. Cuirfear an impedansa scagaire san Ze, más gan rialú loop intreachtach a úsáid. Nuair a úsáideann rialú loop intreachtach, ní cuirfear an impedansa scagaire san Ze.

3.   Teorainneoir Srutha.

     Bunaithe ar conas a ríomhtar an t-i¯ref srutha sásaithe, triúr teorainneoir srutha a úsáidtear go minic do inverterí GFM, lena n-áirítear an teorainneoir sochrach, an teorainneoir méide, agus an teorainneoir tosaíochta. Léirítear an teorainneoir sochrach sa Fig. (a), a úsáideann fhuincsiún sásaithe eileminte chun an t-i¯ref srutha sásaithe a bhaint amach. Léirítear an teorainneoir méide sa Fig. (b), a laghdaíonn ach an méid den i¯ref srutha bhunchuimsitheach. Caitear an uillinne an i¯ref mar atá sa iref. Léirítear an prionsabal den teorainneoir tosaíochta sa Fig. (c), a laghdaíonn an méid den iref agus a tosaíonn a uillinne chuig luach shainiúil ϕI. Tabhair faoi deara gur uillinne áirithe ag an úsáideoir atá in ϕI a léiríonn an difríocht idir an t-i¯ref agus an d-aicsa a dhírítear ar θ.

4.  Impeadshaighnéadach Virtuálta.

    Is féidir leis an modh impeadshaighnéadach virtuálta a modhnú ar an modh reatha modúlú voltaíochta agus an modh admhitheacht shaighnéadach virtuálta le loop rialaithe srutha a thrácháil go tapa, feidhmniú maith teorainneachta srutha a bhaint amach nuair a tharlaíonn foréigean tromchúiseacha. I gcomparáid, bíonn an modh impeadshaighnéadach virtuálta le rialú loop intreachtach ag baint teorainneachta srutha amach bunaithe ar an airíocht gur féidir an vref voltaíochta a thrácháil go tapa leis an loop rialaithe voltaíochta. Ós rud é go bhfuil an bandwidh den loop rialaithe voltaíochta íseal, d’fhéadfadh tuaisceana srutha tréimhseach a bheith le feiceáil. Chun an fhadhb seo a réiteach, tá modhanna teorainneachta srutha ilthréitheacha a chumascann an imepadshaighnéadach virtuálta leis an teorainneoir srutha tosaíochta agus an teorainneoir srutha méide curtha i láthair.

5. Teorainneoir Voltaíochta.

    Tá sé mar aidhm ag teorainneoirí voltaíochta laghdú go díreach ar an ndifríocht ∥vPWM−vt∥ a bheith níos lú ná ∥Zf∥IM, rud a modhnú ar an vref voltaíochta atá ginte ag an rialú loop amach chun teorainneachta ar mhéid an tsrutha a bhaint amach. Tá an modh seo molta mar gheall ar nach bhfuil an admiotacht shaighnéadach athraithe a dhéanamh a riachtanach, rud a d'fhéadfadh an córas a dhístabilitéiriú faoi chért chuid coinníoll. Do na teorainneoirí voltaíochta, is iontach go minic an loop rialaithe intreachtach, i.e., vPWM=vref. Ina dhiaidh sin, is féidir diagram circuit coibhéiseach den modh teorainneachta srutha seo a léiriú.