Analysis and Suppression of Transient Overvoltage for Renewable Energy Grid-connected Inverters Considering Phase-locked Errors

SUN Xiaoyu; LI Xiaohua; HUANG Fuquan; LI Yun; KASIMAKHUNOVA Anarkhan Mamasadikovna

doi:10.7500/AEPS20250707009

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Analysis and Suppression of Transient Overvoltage for Renewable Energy Grid-connected Inverters Considering Phase-locked Errors

Basic Research | 更新时间：2026-10-16

- Analysis and Suppression of Transient Overvoltage for Renewable Energy Grid-connected Inverters Considering Phase-locked Errors
- Automation of Electric Power Systems Vol. 50, Pages: 121-130(2026)
- 作者机构：
  
  1.华南理工大学电力学院，广东省广州市 510641
  2.深圳供电局有限公司，广东省深圳市 518001
  3.费尔干纳国立技术大学，费尔干纳 150100，乌兹别克斯坦
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2025YFE0106600)
- DOI：10.7500/AEPS20250707009
  CLC：
- Received：07 July 2025，
  
  Revised：2025-12-15，
  
  Online First：10 June 2026，
  
  Published：25 November 2026
- 稿件说明：
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孙啸宇,李晓华,黄福全等.计及锁相误差的新能源并网逆变器暂态过电压分析及抑制[J/OL].电力系统自动化, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250707009.

SUN Xiaoyu,LI Xiaohua,HUANG Fuquan,et al.Analysis and Suppression of Transient Overvoltage for Renewable Energy Grid-connected Inverters Considering Phase-locked Errors[J/OL].Automation of Electric Power Systems, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250707009.
孙啸宇,李晓华,黄福全等.计及锁相误差的新能源并网逆变器暂态过电压分析及抑制[J/OL].电力系统自动化, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250707009. DOI：

SUN Xiaoyu,LI Xiaohua,HUANG Fuquan,et al.Analysis and Suppression of Transient Overvoltage for Renewable Energy Grid-connected Inverters Considering Phase-locked Errors[J/OL].Automation of Electric Power Systems, http://dx.doi.org/10.7500/AEPS20250707009. DOI：

摘要

在新能源高渗透率并网背景下，故障恢复期间的暂态过电压已成为制约系统稳定运行与低电压穿越能力的关键因素。锁相环在故障切除过程中难以准确跟踪电网相位，所产生的锁相误差经由电压与电流双通道作用机制诱发过电压。针对上述问题，文中在分析锁相误差作用机理的基础上，提出一种融合电压前馈与参考电流指令补偿的双通道控制策略，通过在电流控制环中协同修正电压前馈量和电流参考值，抑制锁相误差引起的暂态过电压。相较于改进锁相环结构或相角补偿方法，所提策略实现简便，且对相位测量精度依赖较低。最后，多工况仿真结果验证了所提策略在抑制暂态过电压、提升系统故障穿越能力方面的有效性。

Abstract

Against the backdrop of high-penetration grid integration of renewable energy

transient overvoltage during fault recovery has become a critical factor restricting the stable operation of power systems and the low voltage ride-through (LVRT) capability. During fault clearance

the phase-locked loop (PLL) can hardly track the grid phase accurately. The resulting phase-locked error induces overvoltage through a dual-channel mechanism of voltage and current. To tackle the above issue

this paper proposes a dual-channel control strategy integrating voltage feedforward and reference current command compensation on the basis of analyzing the action mechanism of phase-locked error. The proposed strategy suppresses the transient overvoltage caused by phase-locked error by collaboratively modifying the voltage feedforward term and current reference value in the current control loop. Compared with methods that improve PLL structure or adopt phase angle compensation

the proposed strategy is easy to implement and has low dependence on phase measurement accuracy. Finally

simulation results under multiple operating conditions verify the effectiveness of the proposed strategy in suppressing transient overvoltage and improving the system's fault ride-through capability.

关键词

Keywords

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