计及频率耦合效应的并网逆变器稳定控制研究

随着可再生能源的不断发展,高比例新能源发电系统和电网交互易发生次/超同步频率振荡。在弱电网下这2种频率振荡分量之间具有强耦合关系,称为频率耦合现象。此现象是由三相并网逆变器控制器中控制结构或参数不对称引发,由此诱发的频率耦合现象会影响并网系统稳定运行,放大频率振荡的影响,恶化系统的电能质量。针对上述问题,建立了基于功率外环控制的计及频率耦合效应的三相并网逆变器阻抗模型,首次给出了系统临界稳定时锁相环带宽和电流环不对称度的理论分析过程,进而推导出锁相环和电流环的参数优化方法。此外,提出了改进功率外环和锁相环结构的方法消除控制器中的不对称因素,从而抑制频率耦合的影响。通过总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)数据表明,2种方法极大削弱了频率耦合强度,提升了并网系统稳定性。最后,仿真及实验结果,验证了理论分析的正确性和提出策略的有效性。