Podrobno

Vzroki za nastanek pretvorniške nestabilnosti v prenosnih elektroenergetskih omrežjih
ID Goranović, David (Avtor), ID Herman, Leopold (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,48 MB)
MD5: 9F7FD313F7E10FCEF67FA60F174559A4

Izvleček
Zanesljivo delovanje prenosnih elektroenergetskih sistemov postaja vse bolj odvisno od močnostnih polprevodniških pretvornikov, ki omogočajo priklop obnovljivih virov in siste-mov za shranjevanje energije. Kljub prednostim, ki jih takšna integracija prinaša, pa ta v omrežja vnaša tudi nove izzive, med katerimi so tudi stabilnostni pojavi zaradi delovanja močnostnih polprevodniških pretvornikov, kar je zajeto v predlogu nove razvrstitve stabil-nosti v okviru pretvorniške stabilnosti. V zaključni nalogi je bila zato izvedena analiza di-namičnega obnašanja sistema s poudarkom na hitrih medsebojnih odzivih regulacijskih zank močnostnih polprevodniških pretvornikov. V literaturi je pretvorniška stabilnost razdeljena na dve skupini in sicer na tiste z nizkimi in tiste z visokimi frekvencami nihanja. Nizkofrekvenčna nihanja izvirajo iz interakcij tokovne regulacije, zakasnitev in LCL-filtra, medtem ko so visokofrekvenčna nihanja posledica in-terakcij med komponentami filtra in tokovne regulacije ali med filtrom in omrežjem. V sklopu diplomske naloge, je bil izdelan matematični model omrežja s pretvornikom v pro-storu stanj ter model v programskem paketu Simulink. Analiza razkrije, da ima tokovna re-gulacija zelo majhno dušenje, kar pomeni, da močno vpliva na stabilnost sistema in da že manjše spremembe parametrov lahko vodijo v nestabilno obnašanje. Zakasnitve dodatno vplivajo na zmanjšanje stabilnosti, zato je cilj ohranjati njihov čas čim manjši. Visokofrekvenčna nihanja se lahko ublažijo s pasivnim dušenjem v obliki ustreznih serijskih upornosti v LCL-filtru. Zmanjševanje teh upornosti vodi v večje oscilacije in slab-še dušenje. Najbolj nestabilna stanja z najvišjimi frekvencami nastanejo kot posledica inter-akcij znotraj filtra ter tokovne regulacije in kažejo, da sistem brez ustreznega dušenja posta-ne zelo občutljiv. Sklep analize kaže, da je za stabilno obratovanje takšnega sistema ključna pravilna parame-trizacija regulatorja in ustrezna konfiguracija dušenja filtra. Poleg tega minimizacija zaka-snitve pomembno prispeva k zmanjšanju možnosti za pojav pretvorniške nestabilnosti.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:Pretvorniška stabilnost, Močnostni polprevodniški pretvorniki, Elektroenergetska omrežja, Prostor stanj, Simulink
Vrsta gradiva:Diplomsko delo/naloga
Tipologija:2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-170475 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:243422979 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:07.07.2025
Število ogledov:414
Število prenosov:111
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Causes of Converter Instability in Transmission Power Networks
Izvleček:
Reliable operation of modern power transmission systems is increasingly dependent on power converters, which enable the integration of renewable energy sources and storage sys-tems. Despite the advantages brought by such integration, it also introduces new dynamic challenges, among which converter instability is one of the most serious. Therefore, this thesis focuses on the analysis of the system’s dynamic behaviour, with an emphasis on fast mutual interactions. In the literature, converter stability is divided into two categories: those involving low-frequency and those involving high-frequency oscillations. Low-frequency oscillations arise from interactions between current control, delays, and the LCL filter, whereas high-frequency oscillations result from interactions between filter components and current con-trol or between the filter and the grid. As part of the thesis, a mathematical state-space mod-el of the converter-connected grid was developed, along with a model in the Simulink soft-ware environment. The analysis reveals that current control provides very low damping, which significantly affects system stability, indicating that even small parameter changes can lead to unstable behavior. Delays further reduce stability, so minimizing delay times is crucial. High-frequency oscil-lations can be mitigated with passive damping in the form of appropriately sized series re-sistances within the LCL filter. Reducing these resistances leads to greater oscillations and poorer damping. The most unstable conditions with the highest frequencies occur due to interactions within the filter and current control, indicating that the system becomes very sensitive in the absence of proper damping. The conclusion of the analysis highlights that stable operation of such a system critically depends on proper controller parameterization and appropriate filter damping configuration. Furthermore, minimizing delays significantly contributes to reducing the risk of converter instability.

Ključne besede:Converter stability, Power semiconductor converters, Power systems, State space, Simulink

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj