Reduzierte und aggregierte Modellierung der Stabilität der Großsignal-Synchronisation bei Multikonverter-Systemen

Während schwerwiegender Netzfehler können netzverfolgende Umrichter instabil werden und Synchronisationsverlust erfahren, wenn sie die Anforderungen an die Fähigkeit zum Durchfahren von Niederspannung einhalten. Dieses Phänomen ist gut beschrieben, verstanden und modelliert für Einzelumrichtersysteme, fehlt jedoch ein Modellierungsrahmen, wenn es auf Multikonvertersysteme erweitert wird. Um diese Lücke zu schließen, präsentiert diese Arbeit die notwendigen Stabilitätsbedingungen und aggregierten reduzierten Modellierungen für verschiedene Multikonfigurationsmöglichkeiten, die verwendet werden können, um die transiente Synchronisationsstabilität von netzverfolgendem Umrichter unter symmetrischen Netzfehlern zu bewerten. Die notwendigen Bedingungen für transiente Stabilität und die aggregierten Modelle werden durch zahlreiche Simulationsstudien verifiziert, die ihre hohe Genauigkeit bei der Bewertung der Stabilität der großen Signal-Synchronisation bestätigen. Zu diesem Zweck wird das Windkraftwerk Anholt als Fallstudie betrachtet, wobei das aggregierte Modell mit dem vollständigen Betrieb einer Windparkleitung verglichen wird, die neun vollwertige netzverfolgende Umrichtermodelle enthält. Eine hohe Modellgenauigkeit wird erzielt, und die mit dem vorgeschlagenen Modell verbundene Berechnungsbelastung wird im Vergleich zu einer vollwertigen Darstellung im getesteten System um einen Faktor von 100 reduziert. Dementsprechend ist die präsentierte Analyse und die vorgeschlagene Modellierung als Screening-Tool und als praktische Methode für die frühe Fehleranalyse des Systemdesigns attraktiv.