发布日期：2026-05-09
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申请人 | 邓桢彦 | ||
学号 | 022031210002 | ||
导师 | 蔡旭 | 教授 | |
答辩地点 | 智能电网中心楼225会议室 | ||
答辩时间 | 2026年5月15日16:00-17:30 | ||
答辩委员会 | 李国杰（主席） | 研究员 | 上海交通大学 |
汪可友 | 教授 | 上海交通大学 | |
赵晋斌 | 教授 | 上海电力大学 | |
王 鹏 | 正高级工程师 | 上海中绿新能源 | |
高 飞 | 长聘副教授 | 上海交通大学 | |
学位论文题目：自同步电压源型新能源并网变流器关键技术
论文简介
随着新能源高比例接入，电力系统惯量与无功储备持续下降，电网暂态频率和电压稳定问题日益突出。传统跟网型新能源机组呈现电流源特性，难以在电网故障期间主动支撑系统；自同步电压源控制能够使新能源机组具备类似同步发电机的电压源外特性，但受功率半导体器件电热应力约束，其暂态过电流能力明显不足，限制了故障期间的电压支撑效果。围绕自同步电压源型新能源并网变流器暂态支撑能力提升问题，本文从全状态电压源控制、电热应力在线监测、暂态电流能力提升和故障电压支撑优化四个方面开展研究。首先，针对传统电压-电流级联闭环结构在故障期间易削弱电压源特性的问题，提出无需电流反馈的电压矢量限幅控制方法，并结合直流电压和故障电压复合判别实现功率控制冻结，保证全工况下功角稳定与故障恢复平滑切换。其次，针对真实运行条件下功率器件结温难以准确在线获取的问题，建立基于频域热流矫正的暂态电热应力在线监测模型，实现器件结-壳及外部热路的分离计算，并进一步推导结温约束下最大可输出电流的解析边界，构建多参数耦合的暂态电流安全可行域。在此基础上，提出无器件扩容条件下的经济性暂态电流提升方法，通过电流峰值追踪型断续调制、开关频率调节、直流电压调节与结温闭环反馈，实现电热安全约束内暂态过流裕度的尽限利用。最后，面向有限暂态电流条件下的故障电压支撑优化，揭示自同步电压源变流器的功率自发响应机制及电流相位对故障电压幅值的影响规律，提出基于电压幅值变化率的相角自适应补偿方法，实现无需电网阻抗信息的故障电压最优支撑。
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