柔性直流输电系统高频稳定性分析及抑制策略(三):有源阻尼分频协调抑制策略

柔性直流输电系统链路延时是导致换流站输出阻抗在高频段存在负阻尼的根本原因,诱发不同频率的高频振荡。针对多频率高频振荡产生机理与抑制问题,该文首先建立换流站适用于高频区域的正负序阻抗模型,阐述负阻尼效应产生机理,分析单个有源阻尼控制器策略在多频率高频振荡抑制方面的不适用性;其次,首次采用阻抗实部余弦函数相位数学表征方法,揭示阻尼抑制策略改变阻抗特性以及负阻尼效应频率区域转移机理,给出阻尼控制策略不能在高频段将换流站阻抗大范围重塑为正阻尼特性的结论;再次,针对多个高频振荡风险区域抑制需求,提出分频有源阻尼协调抑制策略,分析该策略对阻抗实部余弦函数相位特性的影响以及参数之间的约束关系;最后,基于多个高频区域分频抑制需求,研究分频阻尼控制器参数选择范围解析计算方法与表达式,给出适用于交流系统多工况运行的分频阻尼控制器参数,并对其有效性进行电磁暂态仿真验证。

基于同步逆变技术的微电网谐波抑制策略研究

同步逆变器能够实现大规模分布式电源友好地接入微电网,但在实际运行中,微电网逆变器出口电压质量易受非线性负荷的影响。文章在同步逆变技术控制的基础上,提出了加入分频抑制控制策略来抑制微电网中的电压谐波。首先,建立微源逆变器输出电压模型,分析孤岛运行微电网中谐波产生原因及电压质量恶化机理,进而提出使用谐波分频抑制算法抑制电压谐波;其次,搭建同步逆变器仿真模型,并结合谐波抑制方法提出将分频抑制与同步逆变器相结合的谐波抑制控制策略,既解决大量微源接入导致微电网运行不稳定的问题,也解决了非线性负荷接入引起的谐波畸变问题。文章通过仿真验证了所提控制策略的正确性和有效性。