Обзор управления ограничением тока в инверторах, формирующих сеть, при симметричных возмущениях

Инверторы, формирующие сеть (GFM), рассматриваются как перспективное решение для повышения доли возобновляемых источников энергии в магистральных электроэнергетических системах. Однако по способности к перегрузке по току они физически отличаются от синхронных генераторов. Для защиты силовых полупроводниковых приборов и поддержки энергосистемы при тяжелых симметричных возмущениях системы управления GFM должны обеспечивать выполнение следующих требований: ограничение величины тока, вклад в ток короткого замыкания и способность к восстановлению после аварии. В литературе предложены различные методы управления ограничением тока для достижения этих целей, включая ограничители тока, виртуальный импеданс и ограничители напряжения. В статье представлен обзор этих методов. Выделены возникающие проблемы, требующие решения, включая кратковременную перегрузку по току, неопределенный угол вектора выходного тока, нежелательное насыщение тока и переходное перенапряжение. Проведено сравнительное моделирование для демонстрации характеристик различных методов при провалах напряжения сети и скачках фазы. Наконец, рассмотрены нерешенные вопросы методов управления ограничением тока в инверторах GFM, включая оценку переходной устойчивости, поведение источника напряжения в условиях перегрузки по току и насыщение регуляторов напряжения вследствие интегральной составляющей.