并网变流器频率耦合振荡分析及解耦控制设计

摘要：

阻抗法常用于风电和太阳能并网系统的稳定性分析,变流器控制结构或参数的不对称可能引发频率耦合振荡现象,从而导致基于序阻抗的稳定性分析出现偏差.为此,文中首先建立变流器dq导纳模型,并将其控制结构分解为两个子系统分析耦合产生的原因;然后通过在变流器的电流内环和功率外环中加入解耦因子,分别消除由锁相环(phase locked loop,PLL)控制结构和功率外环控制参数不对称造成的频率耦合,使得变流器序导纳矩阵中的反对角元素为0.由于电网的序阻抗矩阵中反对角元素也为0,故并网变流器系统可以看作单输入单输出(single input single output,SISO)系统,进而能够运用传统的奈奎斯特判据分析其稳定性.解耦后的系统不存在频率耦合振荡现象,无需应用广义奈奎斯特判稳,便于分析系统振荡机理和谐振问题,分析结果可用于指导变流器控制器设计、电网规划及运行.仿真和实验都验证了所提全频带解耦方法的可行性和有效性.

关键词：阻抗建模、并网系统、稳定性分析、频率耦合振荡、单输入单输出

所属期刊栏目：43

分类号：TM46(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：国家自然科学基金51977013

在线出版日期：2023-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3127-3136,中插22