变流器并网系统复电路分析与广义阻抗判据适用性探讨

基于abc坐标的序阻抗判据和基于极坐标的广义阻抗判据均可将变流器并网系统的振荡问题转化为单输入单输出(single-inputsingle-output,SISO)系统进行分析,并利用电路谐振解释振荡机理,然而这些判据的适用性尚不清楚。为此,该文首先从数学上分析由两种阻抗模型得到SISO系统的原理,从物理上用原–对偶复电路统一解释该过程;其次,验证了序阻抗法需要考虑正负序间耦合的必要性,利用对序阻抗矩阵舒尔补的方法可以考虑耦合效应,但分析的传递函数可能存在不稳定极点,导致无法用电路解释振荡机理;而广义阻抗判据一般能避免该问题。进一步,从参数不确定性的角度提出传递函数的条件数指标,用于量化分析不同阻抗判据的适用性。研究表明,对于中低频振荡问题,如锁相环参与度高的次超同步振荡,广义阻抗判据具有较好的适用性。仿真验证了所提分析方法和结论的合理性。

控制系统扰动下并网变流器广义阻抗测量方法

基于广义阻抗的频域分析方法可以将变流器并网系统的振荡问题转化为原–对偶电路中广义阻抗之间的串并联谐振问题。基于原–对偶电路,增加外界激励实现广义阻抗的测量具有可行性。为此,该文提出一种在控制系统注入扰动的广义阻抗测量方法。首先,针对主动注入扰动后的变流器系统建立其等效原–对偶电路,并分析系统在主动注入扰动后的响应;其次,给出在控制系统注入扰动的广义阻抗测量原理和计算方法;最后,比较了控制系统注入扰动与一次高压侧注入扰动以及理论值的测量误差。研究表明,在控制器的带宽范围内,在控制系统注入扰动的测量方法不仅可以有效测量出变流器的广义阻抗值,而且具有一次高压侧注入扰动的测量精度。