有和无电流环控制构网型VSC暂态建模与特性对比分析

任先成, 李尚志, 李英彪, 胡家兵, 徐泰山, 鲍颜红, 吴峰

Transient Modeling and Characteristic Comparative Analysis of Grid-Forming VSC with and Without Current Control

REN Xiancheng, LI Shangzhi, LI Yingbiao, HU Jiabing, XU Taishan, BAO Yanhong, WU Feng

表1 两种构网型VSC内电势形成机制对比

Tab.1 Comparison between internal voltage formation mechanisms of two types of grid-forming VSCs

电压电流双环控制VSC 直接电压控制VSC 时间尺度特征 有功和无功输入经由电压环、电流环、交叉解耦项ωLfigd和ωLfigq等环节生成θV和内电势幅值E,内电势幅值和相位均呈现交流电流、直流电压、机电3个时间尺度特征 内电势幅值直接由端电压控制生成,仅呈现直流电压尺度特征;内电势相位等于VSG输出相角θVSG,仅呈现机电尺度特征 非线性特征 由于电压电流等效替代和直角坐标-极坐标变换环节的存在,所以内电势幅值、相位与有功、无功功率输入呈现非线性关系 端电压幅值等效替代使得内电势幅值与有功、无功功率输入呈现非线性关系,而内电势相位由有功功率线性驱动 耦合特征 极坐标变换环节使得内电势幅值和相位形成耦合关系,内电势幅值和相位动态相互影响 内电势幅值直接由端电压控制生成,内电势相位受有功功率驱动,幅值和相位解耦