Transient-Stabilitätsanalyse und -verbesserung des Systems zur Umwandlung erneuerbarer Energien während des Niederspannungsride-through (LVRT)

Mit dem Netz verbundene Systeme zur Umwandlung erneuerbarer Energien (RECS) müssen in der Regel gemäß den Netzvorschriften über die Fähigkeit zum Niederspannungsride-through (LVRT) und zur reaktiven Leistungsunterstützung verfügen, um mit Spannungsabfällen im Netz umzugehen. Während des LVRT wird die Ausgangsspannung des RECS empfindlich und veränderlich in Abhängigkeit von dem Ausgangsstrom, was eine große Herausforderung für das RECS darstellt, sich durch Phasenregelschleifen (PLLs) wieder mit dem Netz zu synchronisieren. Diese Arbeit zeigt, dass der Verlust der Synchronisation (LOS) von PLLs für die transiente Instabilität von mit dem Netz verbundenen RECS während des LVRT verantwortlich ist, und der LOS ist im Wesentlichen auf die transiente Wechselwirkung zwischen der PLL und der schwachen Klemmenspannung zurückzuführen. Um eine quantitative Analyse zu erreichen, wird ein äquivalentes Schwunggleichungsmodell entwickelt, um die transiente Wechselwirkung zu beschreiben. Basierend auf dem Modell wird der Mechanismus der transienten Instabilität von RECS während des LVRT aufgeklärt. Darüber hinaus wird eine Methode zur Verbesserung der transienten Stabilität vorgeschlagen, um die Möglichkeit der transienten Instabilität zu vermeiden. Simulationen, die am New England 39-Bus-Testsystem durchgeführt wurden, bestätigen die Wirksamkeit der Methode.