单相短路故障条件下级联模块中压光伏发电系统的有功功率回流抑制.pdfVIP

2022 年 10 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 20 第 37 卷第20 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Oct. 2022 DOI: 10.19595/ki.1000-6753.tces.212067 单相短路故障条件下级联模块中压 光伏发电系统的有功功率回流抑制 1 1 1 2 2 杜 磊 赵 涛 冯之健 王明达 吴孟泽 （1. 青岛大学电气工程学院 青岛 266000 2. 合肥工业大学电气与自动化工程学院 合肥 230009 ） 摘要 有功功率回流是级联 H 桥型光伏并网逆变器在电网不对称跌落故障条件下固有的问 题，可能导致系统没有平衡运行点，H 桥直流母线电压持续增大，逆变器因过电压保护而停机脱 网。为此，该文以电网故障发生率最高的单相短路故障为研究目标，回顾现有控制方法，并定量 地分析其局限性——在电网电压跌落较深且光伏阵列输出功率较低的工作场景下无法避免有功回 流。在此基础上，提出一种适用于级联模块化中压光伏发电系统在单相短路故障条件下的有功功 率回流抑制策略，根据光伏阵列实际输出的有功功率将系统的运行划分为两个区域，通过合理地 设计系统的调制度，并在不同的运行区域内采用不同的控制方法，能够提高级联H 桥光伏并网逆 变器对不同的输出功率以及不同电网跌落深度的适应性，以改善系统的故障穿越能力。最后，通 过实验验证了所提控制策略的有效性和可行性。 关键词：级联H 桥 中压光伏发电系统 单相短路故障 有功功率回流 中图分类号：TM464 Active Power Backflow Suppression of Cascaded Module Medium-Voltage PV Power Generation System During Single-Phase Short-Circuit Fault Du Lei 1 Zhao Tao 1 Feng Zhijian 1 Wang Mingda2 Wu Mengze2 （1. School of Electrical Engineering Qingdao University Qingdao 266000 China 2. School of Electrical and Automation Engineering Hefei University of Technology Hefei 230009 China ） Abstract Active power backflow is an inherent problem of cascaded H-bridge (CHB) PV grid- tied inverters under the asymmetric grid voltage fault conditions, which may result in the system not having a balanced operation point, the continuous increase of H-bridge DC-bus voltage, and shutdown and disconnection due to overvoltage protection. Aiming at this issue, this paper took the single-phase short-circuit fault with the