一种基于超级电容器嵌入式模块化多电平变流器的弱受端电网频率支撑新策略

《IEEE Potentials》：A novel frequency support strategy for weak receiving-end grids based on supercapacitor-embedded modular multilevel converter

　　将储能集成到模块化多电平变换器（MMC）中，为抑制功率波动和穿越交/直流故障提供了一种有前景的解决方案。然而，关于其在弱受端电网频率支撑方面的应用研究仍然有限。此外，现有的频率支撑策略无法实现虚拟惯性控制（VIC）与虚拟下垂控制（VDC）之间的连续平滑协调，这可能导致更大的频率偏差和更慢的频率恢复。为了解决这些问题，本文提出了一种基于超电容嵌入式模块化多电平变换器（SC-MMC）的新型频率支撑策略。该策略引入权重系数，根据电网频率自适应地调整VIC和VDC的贡献，且不会对控制系统增加额外的计算负担。同时，构建平滑函数，根据频率偏差和SOC安全裕度调节超电容的功率输出，从而加速频率恢复并避免输出功率跳变。最后，利用PSCAD/EMTDC仿真，对提出的策略与现有策略在功率缺额下的表现进行比较，并将其与100%发电系统在连续负荷扰动下进行对比。结果表明，现有策略存在各种不足，而提出的策略取得了最佳的总体性能，验证了其有效性和优越性。