考虑频率耦合的LCC交直流混合导纳建模及其并网系统谐振稳定性分析

吴江鑫; 王秀丽; 张海涛; 沙子豪; 韩吉治

doi:10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1707

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考虑频率耦合的LCC交直流混合导纳建模及其并网系统谐振稳定性分析

更新时间：2026-07-02

- 考虑频率耦合的LCC交直流混合导纳建模及其并网系统谐振稳定性分析
- Vol. 50, Issue 6, Pages: 2457-2474(2026)
- 作者机构：
  
  1. 西安交通大学电气工程学院
  2. 陕西省智能电网重点实验室(西安交通大学)
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1707
  CLC： TM721.3;TM712
- Published：2026
- 稿件说明：
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吴江鑫, 王秀丽, 张海涛, et al. 考虑频率耦合的LCC交直流混合导纳建模及其并网系统谐振稳定性分析[J]. 2026, 50(6): 2457-2474.
DOI：

吴江鑫, 王秀丽, 张海涛, et al. 考虑频率耦合的LCC交直流混合导纳建模及其并网系统谐振稳定性分析[J]. 2026, 50(6): 2457-2474. DOI： 10.13335/j.1000-3673.pst.2024.1707.

摘要

电网换相换流器(line commutated converter

LCC)并网系统作为典型的交直流混联系统，其稳定性同时受到交流侧、直流侧以及交直流系统间交互作用等多重因素的影响。首次在相序域内建立了计及频率耦合现象的交直流混合导纳模型，并利用扫频法验证了该模型的正确性，实现了对LCC交、直流端口间耦合特性的精准刻画。其次，结合交直流混合导纳模型与交、直流电网约束推导系统特征方程，基于频域稳定性理论与矩阵等价变换，提出了LCC并网系统的谐振稳定性分析方法，实现对交流侧、直流侧以及交直流系统间交互作用等引发系统宽频带振荡的不同原因的全面显式刻画，完成LCC并网系统谐振稳定性的精准评估与振荡因素的准确定位。最后采用国际大电网组织(CIGRE)直流输电标准算例和工程算例，通过电磁仿真验证了所提模型和稳定性分析方法的正确性。

Abstract

关键词

Keywords

references

Zhang Haitao,Mehrabankhomartash Mahmoud,Saeedifard Maryam,Zou Yuntao,Meng Yongqing,Wang Xiuli.Impedance Analysis and Stabilization of Point-to-Point HVDC Systems based on a Hybrid AC/DC Impedance Model[J].IEEE Transactions on Industrial Electronics,2020.

Yi Qi,Huanfeng Zhao,Shengtao Fan,Aniruddha M. Gole,Hui Ding,Ioni T. Fernando.Small Signal Frequency-Domain Model of a LCC-HVDC Converter Based on an Infinite Series-Converter Approach[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2019.

Wenjuan Du,Zijing Zhen,Haifeng Wang.The Subsynchronous Oscillations Caused by an LCC HVDC Line in a Power System Under the Condition of Near Strong Modal Resonance[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2019.

Kwon Do Hoon,Kim Young Jin,Moon Seung Ill.Modeling and Analysis of an LCC HVDC System Using DC Voltage Control to Improve Transient Response and Short-Term Power Transfer Capability[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2018.

Liu Huakun,Xie Xiaorong,Liu Wei.An Oscillatory Stability Criterion Based on the Unified $dq$ -Frame Impedance Network Model for Power Systems With High-Penetration Renewables[J].IEEE Transactions on Power Systems,2018.

Wang Xiongfei,Harnefors Lennart,Blaabjerg Frede.Unified Impedance Model of Grid-Connected Voltage-Source Converters[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2018.

Chunyi Guo,Chengyong Zhao,Reza Iravani,Hui Ding,Xiaolin Wang.Impact of phase-locked loop on small-signal dynamics of the line commutated converter-based high-voltage direct-current station[J].IET Generation, Transmission & Distribution,2017.

Liu, C.,Bose, A.,Tian, P..Modeling and Analysis of HVDC Converter by Three-Phase Dynamic Phasor[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2014.

Faruque M.O.,Zhang Y.,Dinavahi V..Detailed Modeling of CIGRÉ HVDC Benchmark System Using PSCAD/EMTDC and PSB/SIMULINK[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2006.

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