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西安交通大学学报2024年第03期:海岛多能源微网故障免疫及谐波滤除的隔离变压器方案

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作者:黄俊翰;尹建华;马立红;赵进全;和少寅;陈鹏宇;刘峰华;施金志;

单位:西安交通大学电气工程学院;南方电网科学研究院;南方电网海南电网有限责任公司;

摘要:为解决某海岛微网系统面临的多能源发电单元易受外部故障解列及3倍次谐波自由传递导致系统电能质量低下等问题,提出一种综合电站出口增设隔离变压器的一次系统改进方案。基于该海岛微网的多能源结构、海岛环境、高可靠性要求等特殊应用场景,阐述隔离变压器方案,验证同步机组励磁系统缺陷及新能源发电单元导致的谐波来源;配合应用虚拟同步发电机的光伏蓄电池支路,通过系统故障电压支撑能力、三相/零序不平衡度及谐波畸变率量化隔离变压器方案,对发电单元隔离保护及系统电能质量的提升效果有促进作用。经电磁暂态平台PSCAD验证,新方案使发电单元免疫外部故障零序冲击,综合电站出口处电压支撑能力提高了52.44%,畸变度降低了78.04%,基本完全滤除占比14.33%的励磁缺陷谐波电流,具备传统滤波器方案不具备的故障免疫及谐振过电压抑制作用,为海岛多能互补电网工程建设提供参考性方案。

关键词:隔离变压器;;海岛多能源微网;;虚拟同步发电机;;故障解裂;;励磁模型

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52007139)