基于阻抗模型的并网变流器低频振荡机理研究

近年来世界范围内发生了多起新能源并网低频振荡现象。为揭示低频振荡机理，以弱电网条件下并网变流器为研究对象，根据阻抗理论，分别建立了dq坐标系下并网变流器常用的2种控制方式单电流环控制和电压电流双环控制的小信号阻抗模型，在此基础上给出了2种控制模式下的并网变流器低频导纳特性，分析了电流环与电压环PI参数对并网变流器低频振荡特性的影响，得到影响低频振荡的主要因素；对多台变流器分布式并联运行振荡特性进行分析，给出了弱电网与并网变流器以及并网变流器之间的交互特性。最后通过仿真和实验验证了所得结论的正确性，能够实现并网电流低频振荡现象可受控的复现与抑制。

基于非交叉反馈虚拟阻抗的并网变流器低频振荡抑制方法

随着新能源的大规模并网,低频振荡问题更趋复杂。针对该问题,以新能源并网系统中核心电力电子设备并网变流器为研究对象,简要给出了单电流环和直流电压外环交流电流内环双环控制模式下并网变流器低频振荡机理,得到引发低频振荡的关键因素。由此提出了一种非交叉反馈虚拟阻抗与无限脉冲响应(infinite impulse response, IIR)滤波器相结合的并网变流器低频振荡抑制方法,详细分析了虚拟阻抗及IIR滤波器对系统动、稳态性能的影响,其中,虚拟阻抗的引入可有效抑制低频振荡,但对系统动态性能造成不利影响;而IIR滤波器的引入,可有效提高系统控制带宽,改善系统动态性能。最后,仿真和实验结果表明所提方法在基本不影响原有动、稳态性能的同时能够快速有效抑制低频振荡。