Grid-Forming Current-Source Converter for a Full-Scale Wind Energy Conversion System
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Notice bibliographique
Résumé
This paper presents a grid-forming (GFM) current-source (CSC)-based full-scale wind energy conversion system with detailed small-signal modeling, dynamic analysis, and systematic control design approach. The system comprises 1) a machine-side vector-controlled CSC to regulate the power extracted from the permanent-magnet synchronous generator-based wind turbine, where a practical two-mass drivetrain model is adopted, and 2) a grid-side CSC controlled by a GFM scheme to support the grid and regulate the dc-link current to maintain a stable delivery of the extracted wind power. A detailed small-signal state-space model of the overall CSC-based system is developed to investigate the system's stability under different practical parameters, such as wind power reserve, control parameter, and short-circuit ratio variation. The equivalent dc-side impedances of the grid and machine-side CSCs are also developed and used to characterize the dc-link stability using the Nyquist stability criterion. A systematic design approach for the control parameters is presented. Nonlinear-model time-domain simulations are presented to verify the analytical results and assess the performance under various operating conditions, such as grid disturbances, faults, and parameter uncertainty. This study shows that the GFM CSC system provides stable operation under weak and very weak grid conditions and robust performance under fault conditions compared to a similar GFM voltage-source converter system.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle