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RT22 | 三相双有源桥(DAB)的故障电流限制控制

演示、硬件在环(HIL)、电力系统

2022-10-19

RT22 | 三相双有源桥(DAB)的故障电流限制控制

随着可再生能源和储能系统的集成,直流技术在各种应用中的应用正日益受到重视,旨在实现高效且可持续的能源供应。除了在可控性、系统效率和经济可行性方面的优势外,由于电流缺乏自然的零交叉点,直流电网的保护策略相比交流电网更为复杂。 因此,需要开发专门设计的直流断路器,或构思采用限流调制方案的无断路器直流电网。 作为“柔性电力网络(FEN)”中压直流(MVDC)研究电网的一部分,已建成一台额定电压为5 kV、容量为7 MVA的三相双有源桥(DAB)变流器。该变流器的开关频率为1 kHz,三台单相高频变压器提供了电隔离并提供了必要的串联电感。 针对无断路器直流电网中的大功率换流器 ,开发了一种故障电流限制控制方案,该方案综合考虑了多个方面。其中最关键的因素是换流器变压器的漏感较小,这导致正常运行时功率动态较大,且当直流母线电压崩溃时会产生过大的故障电流。另一个问题是所用IGCT半导体器件的最小导通时间较长,这使得采用传统的调制方案成为可能。 本次报告展示了一种控制-硬件-闭环(仿真 )系统,用于在电网故障情况下测试实际的变流器控制平台。为此,该控制平台通过适配器板连接至OPAL-RT OP4510实时仿真器。其中一块适配器板将光纤信号转换为电信号,另一块则将测量信号反馈至闭环控制系统。 将实时仿真 生成的变流器波形与离线仿真 以及2 kV下的硬件测量结果进行了对比。此外,在控制平台上实现了极间故障和极地故障情况下的故障电流限制调制,并使用实时仿真 进行了测试。测试结果与离线仿真 进行了对比。

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