تحليل استقرار التزامن العابر لمحول تتبع الشبكة مع الأخذ في الاعتبار تأثير الاقتران لدائرة التيار ودائرة القفل الزاوي

مع زيادة انتشار المحولات ذات مصدر الجهد (VSC) في شبكة الطاقة الحديثة، وجذب استقرار التزامن العابر لمحول تتبع الشبكة اهتماماً واسعاً. أثناء أعطال الشبكة، قد تحدث عدم استقرار في محول تتبع الشبكة، والتي تنشأ بشكل رئيسي من عدم تزامن دائرة القفل الزاوي (PLL) مع الشبكة. في الأبحاث الحالية، يتم اعتبار ديناميكيات التيار سريعة جداً ويمكن تجاهل تأثيرها على استقرار التزامن العابر. ومع ذلك، في حالة المحولات عالية القدرة المستخدمة لتوربينات الرياح الكبيرة، لا يمكن تصميم عرض نطاق دائرة التيار بشكل مرتفع جداً بسبب التردد المنخفض للتبديل. سيؤدي تجاهل تأثير الاقتران على استقرار التزامن إلى استنتاجات خاطئة. يقترح هذا المقال أولاً معيار مساحة متساوية محسّناً لإظهار أن ديناميكيات التيار تغير منطقة التسريع والتباطؤ وقد تؤدي إلى تدهور الاستقرار، مما يكشف أن تأثير الاقتران بين التيار وPLL غير قابل للتجاهل. ومن ثم، يتم اقتراح نموذج غير خطي من الدرجة الرابعة لوصف تأثير الاقتران لدائرة التيار وPLL، والذي يُستخدم لتحديد حدود عرض النطاق سواء كان يمكن تجاهل ديناميكيات التيار. تم إجراء محاكاة وتجارب للتحقق من صحة النموذج غير الخطي المقترح.