Current limiting managment in grid forming inverter

In modern power systems with high penetration of renewable energy sources, the control algorithms of inverters play a crucial role in maintaining system stability and performance. This thesis focuses on current limiting strategies to protect inverters from overheating, thereby ensuring their reliable operation and longevity. Inverters are susceptible to thermal stress due to current overloads, which can lead to performance degradation or failure. This work explores various current limiting techniques, including voltage limiters, virtual impedance, and reference current limiters, and evaluates their effectiveness in maintaining the thermal limits of inverters. The proposed approach integrates advanced control algorithms to dynamically adjust inverter operation, ensuring both fault ride-through capability and efficient thermal management. Simulation results demonstrate the effectiveness of these strategies in protecting inverters under both symmetrical and asymmetrical fault conditions while maintaining grid support functionalities.

Nei moderni sistemi di alimentazione con un'elevata penetrazione delle fonti di energia rinnovabile, gli algoritmi di controllo degli inverter giocano un ruolo cruciale nel mantenere la stabilità e le prestazioni del sistema. Questa tesi si concentra sulle strategie di limitazione della corrente per proteggere gli inverter dal surriscaldamento, garantendone così un funzionamento affidabile e una lunga durata. Gli inverter sono suscettibili a stress termici dovuti a sovraccarichi di corrente, che possono portare a un degrado delle prestazioni o a guasti. Questo lavoro esplora varie tecniche di limitazione della corrente, inclusi limitatori di tensione, impedenza virtuale e limitatori di corrente di riferimento, valutandone l'efficacia nel mantenere i limiti termici degli inverter. L'approccio proposto integra algoritmi di controllo avanzati per regolare dinamicamente il funzionamento degli inverter, garantendo sia la capacità di resistere ai guasti sia una gestione termica efficiente. I risultati delle simulazioni dimostrano l'efficacia di queste strategie nel proteggere gli inverter sia in condizioni di guasti simmetrici che asimmetrici, mantenendo al contempo le funzionalità di supporto alla rete.