1. 国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学)
2. 国网湖南省电力有限公司电力科学研究院
Published:2026
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彭文军, 肖凡, 郑宇婷, et al. 微电网中构网型变流器的小扰动抗扰运行机理与稳定参数域分析方法[J]. 2026, 43(10): 17-28+74.
DOI:
彭文军, 肖凡, 郑宇婷, et al. 微电网中构网型变流器的小扰动抗扰运行机理与稳定参数域分析方法[J]. 2026, 43(10): 17-28+74. DOI: 10.19421/j.cnki.1006-6357.2026.10.002.
微电网运行过程中可再生能源出力波动、负荷投切及电网阻抗变化等扰动会引起构网型变流器运行点迁移,并改变其动态特性与稳定裕度。为准确评估构网型变流器在宽范围运行工况下的抗扰能力,提出一种基于参数化小信号模型的稳定参数域分析方法。首先,将虚拟功角、输出功率及电网阻抗等运行点变量嵌入模型推导过程,建立包含功率同步环、电压电流控制环及并网功率电路动态的变系数模型,揭示外部扰动经功率耦合与控制环路传递并影响系统阻尼的作用机理。其次,结合功率传输约束与闭环极点稳定判据,确定系统可行运行范围,并在多参数空间内划分稳定参数域和失稳运行域,实现对连续运行工况下系统稳定性的全局评估。然后,分析电网阻抗、输出功率及关键控制参数对稳定参数域边界的影响规律,从运行域迁移角度阐明构网型变流器抵御外部扰动的稳定运行机理。最后,通过时域仿真对稳定与失稳运行点进行验证。结果表明,构网型变流器的稳定域边界随运行点和电网参数变化呈现明显迁移规律:有功功率指令增大、电网电感增大或电网电压降低时,虚拟惯量-阻尼稳定参数域均出现不同程度收缩,稳定边界整体向较大阻尼系数方向移动;适当提高阻尼系数可增强主导振荡模态的衰减能力,而过大的虚拟惯量可能削弱扰动后的动态恢复能力。所提方法能够定量刻画不同扰动条件下稳定边界的变化规律,为微电网构网型变流器的参数设计、稳定性评估与运行调控提供依据。
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