2023年1月4日下午15:00,恒爱精诚团队线上举办了本学期第十期读报活动,也是寒假期间第二次读报。本次读报活动由一位研三同学和六位研一学生进行读报,谢震老师和陈强老师担任读报指导老师,全体研一学生旁听学习。
首先是陈思宇同学的读报分享,其题目为“基于VSG交流微网的自适应虚拟惯性频率调节改进”。为了改善微电网的动态频率调节,该论文提出了一种基于自适应虚拟惯性的虚拟同步发电机(VSG)控制。当系统频率偏离标称稳态值时,自适应惯性控制表现出较大的惯性来减缓动态过程,从而改善频率的低谷。当系统频率开始恢复时,形成一个小的惯性,以快速的暂态过程加速系统动态。这种灵活的惯性特性结合了大惯量和小惯量的优点,有助于改善动态频率响应。最后论文通过实验验证了所提控制算法的有效性。分享结束,谢震老师对论文解决的问题以及引入频率倒数的影响提出疑问,陈强老师则就论文不足之处与创新点与陈思宇同学进行交流。
图1 陈思宇读报题目
图2 陈思宇读报内容
其次是许树升同学的汇报,其题为“弱电网下减小锁相环负面影响的LCL型并网逆变器电流控制器的改进设计”。针对弱网条件下三相并网逆变器系统中共耦合点处锁相环对电流控制存在干扰的问题,该论文通过改进电流控制器参数设计以提高电流控制性能及其对电网阻抗变化的鲁棒性。论文先考虑锁相环的因素进行建模,然后分析了弱网下锁相环对电流控制的具体影响,最后对电流环参数进行优化设计并利用实验平台进行了实验验证。师生交流环节中,陈强老师对优化对象与锁相环关系提出疑问,并指出核心问题在于电流环与锁相环交叉,也需要考虑锁相环的优化。
图3 许树升读报题目
图4 许树升读报内容
紧接着是周鹏政同学题为“弱电网中LCL型并网逆变器PLL控制器的改进设计”的读报分享,汇报从文章总述、背景介绍、解决方案、实验验证、总结感悟五个方面展开。该论文针对弱网条件下锁相环会恶化电流控制、进而导致系统不稳定的问题,在分析前人研究的基础上,提出了一种系统的锁相环控制器参数设计方法。该方法引入常系数与穿越频率,基于此进行锁相环参数设计,并通过分析得到:选取较大的常系数和较小的锁相环系统穿越频,有利于减弱锁相环对并网变换器电流控制的影响。汇报结束,陈强老师对锁相环与电流环在弱网条件下的具体作用关系与周鹏政展开了交流。
图5 周鹏政读报题目
图6 周鹏政读报内容
接下来是王豪斌同学读报分享,其题目为“弱电网下考虑锁相环影响的并网逆变器改进控制方法”。由于电网阻抗和锁相环带宽过大会使两者耦合增加,进而影响逆变器系统稳定性,为了提高电网逆变器的弱电网稳定性,该论文提出了一种在弱电网条件下考虑PLL动态影响的前馈控制方法,通过分析引入前馈项,减小了锁相环输出误差,使得并网逆变器在锁相环高带宽条件下稳定运行。并通过实验分析改进前后奈奎斯特稳定性、并网电流波形等,验证了所提方案的有效性。师生交流环节,谢震老师就论文引入的前馈类型、是否针对波动进行分析与王豪斌同学进行交流,并提出简述公式推导的建议。
图7 王豪斌读报题目
图8 王豪斌读报内容
然后是钱锋同学的读报分享,题目为“用于SISO阻抗建模和增强弱电网稳定性的对称锁相环”,汇报从文章总述、背景介绍、解决方案、实验验证、总结感悟五个方面展开。由于三相同步锁相环固有的不对称性,使得相位跟踪只能跟踪q轴电压,进而造成dq轴存在不对称的频率交叉耦合。为了解决这这一问题,该论文从对称锁相环出发,通过SISO阻抗建模和阻抗整形,增强了并网变流器的在弱电网条件下的稳定性。论文中对称锁相环输出为一矢量,该矢量实虚部与q轴、d轴对应,两者之和即为电网相位。为了减小锁相环对系统稳定性的影响,论文还引入虚拟正电阻并进行阻抗整形,结合高通滤波器较好的解决了这一问题。师生交流环节中, 谢震老师就对称锁相环的对称性与论文所用阻抗整形与传统阻抗重塑的区别进行了提问交流。
图9 钱锋读报题目
图10 钱锋读报内容
再然后是李海洋同学的读报分享,题目为“基于逆变电流反馈控制抑制LCL滤波电压型逆变器电网电流畸变”。基于电网电流谐波能够自由流入滤波电容、造成谐波信息丢失,使得传统谐波控制器无法有效地抑制电网电流畸变,该论文提出了一种比例谐振控制器与电容电流补偿只采用谐振谐波控制器结合的方案。并与方案一(只采用比例谐振控制器和谐振谐波控制器)、方案二(在方案一的基础上引入电容电流反馈)比较,通过实验验证了该方案的有效性:具有良好的谐波抑制效果和快速的动态特性。师生交流环节,陈强老师对该方案的意义与论文的不足之处与李海洋同学进行了积极探讨。
图11 李海洋读报题目
图12 李海洋读报内容
最后是胡沛华同学的读报分享,题目为“基于锁相环的VSC接入弱交流电网的大信号同步不稳定性”。当VSC连接到弱电网时,并网点电压易波动将加剧VSC与电网的相互作用,恶化锁相环的性能,造成同步不稳定,并且大信号存在不稳定的问题。针对此问题,该论文将锁相环模型等效成一个类似于同步发电机(SG)转子运动模型的分析模型,在所建立的模型基础上,采用等面积法进行大信号稳定性分析,并利用牛顿动力学的思想直观的揭示了其机理。师生交流环节,谢震老师对该方案创新点是否仅为等面积法、论文是否对模型进行验证等提出疑问,陈强老师就论文创新点与胡沛华同学展开交流。
图13 胡沛华读报题目
图14 胡沛华读报内容
本次读报同学为我们带来了关于弱网条件下并网逆变器锁相环与电流环的优化方法以及对系统稳定性的影响以及有关VSG接入微网的文献分享,极大地开拓了同学们的眼界,使同学们受益匪浅。
最后感谢恒爱精诚团队组织本次读报活动以及各位同学对团队读报活动的支持,希望同学们能够珍惜把握读报机会,提升自我科研水平,本期读报活动圆满结束。