双馈入VSC并网系统单输入单输出传递函数建模与稳定性分析

摘要：

为克服多电压源型换流器(voltage-source converter,VSC)并网系统阶数高、稳定机理分析复杂等问题,该文基于并网VSC系统单输入单输出(single-input single-output,SISO)传递函数模型,将高阶次的多馈入VSC并网系统降阶为一维低阶系统,简化多馈入VSC并网系统建模与稳定性分析过程.以双馈入VSC并网系统为例,该文推导双馈入VSC并网系统SISO传递函数模型,分析双馈入并网系统VSC间产生耦合的原因,揭示交流电网强度与锁相环带宽影响双馈入VSC并网系统稳定性的机理.分析表明,当双馈入VSC并网系统的控制参数相同时,联络线阻抗使得并网系统VSC之间产生耦合,进而增大SISO传递函数的初始幅值,导致相同电网强度下双馈入VSC并网系统较单馈入VSC并网系统更易失稳.而当双馈入VSC并网系统控制参数不同时,锁相环动态使得并网系统VSC间通过电网阻抗产生耦合,SISO传递函数幅值裕度将随锁相环带宽向有较大锁相环带宽VSC靠近时减小,即双馈入VSC系统锁相环带宽越接近于带宽较大的一方,SISO传递函数幅值裕度越低,系统越易失稳.在Matlab/Simulink中搭建仿真模型进行频域和时域仿真,验证所提出SISO传递函数模型与机理分析的正确性.

关键词：双馈入VSC并网系统;单输入单输出;传递函数;稳定性;锁相环

所属期刊栏目：41

分类号：TM721(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家电网公司科技项目:大规模新能源柔直电网无源送出系统协调控制理论与关键技术研究XT71-18-007

在线出版日期：2021-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：6724-6738