Riċieħa tal-Kontroll tal-Limitu tal-Korrent tas-Sistemi Inverters tal-Kreazzjoni tal-Grid taħt Disturbanzji Simmetriki

    L-inverzjoni ta' formar-grig (GFM) huma rikonosciuti bħala soluzzjoni viabili biex jżidu l-penetrazzjoni tal-enerġija rinnovabbli fl-isistemi elettriki. Iwa, dawn huma differenti fis-sifat minn generatori sinkroni meta tiftaħ il-kapaċità ta' overcurrent. Biex jiżgħażġu l-dispożitivi semikonduċturi u jsostenghu l-grig tal-enerġija electrika taħt disturbi simmetriċi severi, is-sistemi ta' kontroll GFM għandhom jkunu qgħad imqassmu l-irridiment li ġejjin: limitazzjoni ta' kbarza ta' kurrent, kontribut ta' kurrent ta' erġa, u kapabilità ta' ripresa ta' erġa. F’l-letteratura huwa rapportat diversi metodi ta' kontroll ta' limitazzjoni ta' kurrent biex jisodisfa dawn l-obiettivi, inkluż current limiters, virtual impedance, u voltage limiters. Din id-dokument preżenti un overview ta' dawn il-metodi. Il-sfidi emerġenti li għandhom jiġu aħħanda, inkluż l-overcurrent temporanju, l-angle mhux speċifikat tal-vettur tal-kurrent tal-output, l-saturazzjoni ta' kurrent indesiata, u l-overvoltage transjent, huma puntuati.

1.Introduzzjoni.

    Il-komportament ta' sors ta' votaġġ tal-inverteri GFM jgħodd ikbir dipendenza tal-kurrent tal-output mill-kondizzjonijiet esterni tas-sistema. Fuq disturbji kbiri kif l-abbassament tal-votaġġ jew l-ħolqien tal-fażi f'punkt tal-kumuni coupling (PCC), il-generatori sinkroni stess, f'ġenerali, jistgħu jipprovdi 5–7 p.u. overcurrent [8], mentri l-inverteri bsedati fuq semikonduċturi jistgħu jipprovdu biss 1.2–2 p.u. overcurrent tipikament, li jpreviżi minnhom li j żammu l-profil tal-votaġġ kif fil-operazzjoni normali. Il-limitaturi ta' kurrent solitament jgħodd mu l-inverter jibda agi kif sors ta' kurrent waqt overcurrent, li jista' jaħdem biex irregola l-angle tal-vettur tal-kurrent tal-output biex jisodisfa r-irridiment ta' kontribut tal-kurrent tal-erġa. Fl-konfront, il-metodi ta' virtual impedance u voltage limiters jistgħu jżammu l-komportament ta' sors ta' votaġġ tal-inverter GFM fi ħafna waqt disturbji severi, li jista' jpermettu ripresa awtomatika tal-erġa. Din id-dokument reviża dawn il-metodi u tidentifika l-sfidi emerġenti li għandhom jiġu aħħanda, inkluż l-overcurrent temporanju, l-angle mhux speċifikat tal-vettur tal-kurrent tal-output, l-saturazzjoni ta' kurrent indesiata, u l-overvoltage transjent.

2.   Basics ta' Metodi ta' Kontroll ta' Limitazzjoni ta' Kurrent.

    Il-diagramm li ġej juri model semplifiċat ta' sirkwit ta' inverter GFM mit-tielet ma' grig. L-inverter GFM huwa meħtieg minn sors ta' votaġġ intern ve u impedanza ekwivalent tal-output. L-impedanza tal-filtru se tkun inkluża fl-Ze, jekk ma jintużawx kontrollo inner-loop. Meta jintużaw kontrollo inner-loop, l-impedanza tal-filtru ma tkunx inkluża fl-Ze.

3.   Current Limiter.

     Bazza kif ikun kalkulat il-riferiment saturat tal-kurrent i¯ref, tersaq tri limitaturi ta' kurrent komuni għal inverteri GFM, inkluż il-limiter istantaneu, il-limiter ta' magnitūd, u l-limiter bsedat fuq prioritet. Il-diagramm ta' l-limiter istantaneu huwa mostrat fid-Fig.(a), li jutilizza funzjoni ta' saturazzjoni elementari biex jirrealizzaw riferiment saturat tal-kurrent i¯ref. Il-diagramm ta' l-limiter ta' magnitūd huwa dat fid-Fig. (b), li jnimxa biss il-magnitūd tal-riferiment original tal-kurrent iref. Il-angle tal-i¯ref jiżomm l-istess kif dan tal-iref. Fig. (c) turi l-prinċipju tal-limiter bsedat fuq prioritet, li jnimxa l-magnitūd tal-iref u wkoll jagħti prioritet lil-angle speċifik ϕI. Nota li ϕI huwa angle definit mill-utent li rappreżenta t-tferit bejn il-i¯ref u l-assi d-orjentat lejn θ.Il-diagramm ta' l-limiter istantaneu huwa mostrat fid-Fig.(a), li jutilizza funzjoni ta' saturazzjoni elementari biex jirrealizzaw riferiment saturat tal-kurrent i¯ref. Il-diagramm ta' l-limiter ta' magnitūd huwa dat fid-Fig. (b), li jnimxa biss il-magnitūd tal-riferiment original tal-kurrent iref. Il-angle tal-i¯ref jiżomm l-istess kif dan tal-iref. Fig. (c) turi l-prinċipju tal-limiter bsedat fuq prioritet, li jnimxa l-magnitūd tal-iref u wkoll jagħti prioritet lil-angle speċifik ϕI. Nota li ϕI huwa angle definit mill-utent li rappreżenta t-tferit bejn il-i¯ref u l-assi d-orjentat lejn θ.

4.  Impedenza Virtwali.

    Il-metodu ta' impedenza virtwali li modifika direttament il-riferiment ta' modulazzjoni tal-votaġġ u l-metodu ta' admittenza virtwali b'loop ta' kontrollo tal-kurrent fast-tracking jistgħu jirrealizzaw prestazzjoni ta' limitazzjoni ta' kurrent tajba meta jivverifika disturbji severi. Fl-konfront, il-metodu ta' impedenza virtwali b'kontroll inner-loop jirrealizzaw limitazzjoni ta' kurrent bażat fuq l-ipotesi li r-riferiment tal-votaġġ vref jista' jittaba' skont rapidament mill-loop ta' kontrollo tal-votaġġ. Waqt li l-bandwidt tal-loop ta' kontrollo tal-votaġġ huwa relativament bass, jistgħu jiġu osservati overcurrent temporanji. Biex jiġi aħħan din l-issu, jiġi prezentati metodi iblaħ ta' limitazzjoni ta' kurrent li jikkombinaw l-impedenza virtwali mal-limiter bsedat fuq prioritet u l-limiter ta' magnitūd tal-kurrent.

5. Voltage Limiter.

    Il-limitaturi tal-votaġġ huwa jiltaqgħu biex jnimxu direttament it-tferit tal-votaġġ ∥vPWM−vt∥ biex jkun inqas minn ∥Zf∥IM, li modifika r-riferiment tal-votaġġ generat mill-kontroll outer-loop biex tirrealizza limitazzjoni tal-magnitūd tal-kurrent. Dan il-metodu huwa soluzzjoni suggerita xillu ma rikiedixxi impedenza virtwali adattiva li tista' tdestabilizza l-isistema taħt certi kondizzjonijiet. Għall-limitaturi tal-votaġġ, il-loop ta' kontrollo interno huwa sovent transparent, jiġifiera, vPWM=vref. B'dan, jistgħu jiġu exprimit diagrammi ekwivalenti ta' din il-metodu ta' limitazzjoni tal-kurrent.