跟网型变流器并网系统锁相同步与功率平衡间的相互作用分析

作     者：洪镇堃 程旻 占萌 余佳微 朱益华 武明康 

作者机构：强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 云南电网有限责任公司 直流输电技术国家重点实验室(南方电网科学研究院有限责任公司) 国家能源大电网技术研发(实验)中心 广东省新能源电力系统智能运行与控制企业重点实验室 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：中国南方电网有限责任公司创新项目--“双高”特征电力系统暂态稳定及其控制技术研究(YNKJXM20222153) 

主　　题：相互作用分析 同步环 功率平衡 带宽 线性化模型 

摘      要：由于跟网型变流器系统由控制主导、强耦合的特性，锁相同步与直流电容上功率平衡的关系并不清晰。为此，从带宽视角揭示了两者在带宽远离、接近时的交互机制。首先基于两者的动力学行为，以阻尼比和振荡频率作为前者的动态指标，以同步转矩和阻尼转矩作为后者的动态指标。之后利用奇异摄动理论将所建线性化模型在临界场景下进行代数化降维，通过分析动态指标的变化揭示了两者在带宽远离时的相互作用。其次基于功率平衡开环传递函数，分析锁相同步对功率平衡环节幅值裕度的影响，揭示了两者带宽接近时的相互作用。特别地，本文考虑了端电压控制的影响，发现其带宽降低会恶化两者间的相互作用，导致系统静态稳定极限减小，带宽接近易失稳的现象消失。