基于功率与角频率偏差反馈补偿的构网型变流器暂态稳定性提升策略

马庭豪; 董光德; 刘育明; 刘强强; 郑迪文; 李怡乐

doi:10.13335/j.1000-3673.pst.2025.1286

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基于功率与角频率偏差反馈补偿的构网型变流器暂态稳定性提升策略

更新时间：2026-04-22

- 基于功率与角频率偏差反馈补偿的构网型变流器暂态稳定性提升策略
- Vol. 50, Issue 4, Pages: 1433-1445(2026)
- 作者机构：
  
  1. 国网重庆市电力公司电力科学研究院
  2. 岭南大学跨学科学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2025.1286
  CLC： TM46
- Published：2026
- 稿件说明：
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马庭豪, 董光德, 刘育明, et al. 基于功率与角频率偏差反馈补偿的构网型变流器暂态稳定性提升策略[J]. 2026, 50(4): 1433-1445.
DOI：

马庭豪, 董光德, 刘育明, et al. 基于功率与角频率偏差反馈补偿的构网型变流器暂态稳定性提升策略[J]. 2026, 50(4): 1433-1445. DOI： 10.13335/j.1000-3673.pst.2025.1286.

摘要

采用虚拟同步机控制(virtual synchronous generator

VSG)的构网型变流器(grid-forming converter

GFM-C)在故障穿越过程中易出现暂态失稳与频率波动，严重影响系统安全稳定运行。针对该问题，提出一种基于功率和角频率偏差反馈补偿的暂态稳定性提升策略。该方法结构简洁，补偿系数无需实时整定，能有效抑制故障期间GFM-C功角与频率的暂态波动，并适用于对称/不对称故障及限流运行等多种工况。首先从数学上证明了该策略在不同故障条件下均可确保系统存在可控的稳定平衡点；进一步基于非线性摄动理论，建立补偿系数对暂态功角的动态影响机制，并提出以最小化功角/频率波动为目标的参数设计准则；最后通过仿真和实验验证了所提策略的可行性，结果表明：相较于现有策略，所提策略使得GFM-C在故障穿越期间的功角/频率波动几乎为0，且在GFM-C硬件实验平台上能达到理想控制效果，确保了其在实际工程控制中的有效性。

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