并网变流器全工作区间的稳定性分析方法研究

并网变流器作为分布式新能源发电的核心装备,其全工作区间运行稳定性研究的理论与实践价值巨大。目前,针对并网变流器的稳定性研究主要采用阻抗法和状态空间法,多以额定工况下的分析结果指导整个静态工作区的控制器设计。而实际并网变流器在不同功率段往往表现出不同的运行特性,如在青海省某光伏电站输出功率达到额定值65%左右时,公共连接点处更易出现电压、电流波形畸变。因此,进行并网变流器全工作区间运行特性的研究意义显著。然而,现有阻抗法和状态空间法等典型稳定性分析方法通常只在单一工作点进行建模,如何将其简单、直观地推广到全工作域的相关研究还较少。为分析并网变流器系统在全工作区间内稳定性,提出一种稳定域构建方法。首先,利用dq轴之间的多重耦合效应和锁相环的动态特性,将变工作点因子引入建模过程中;接着,构建一个含工作点变量的变流器单输入单输出传递函数模型。基于所提出的模型,能够直观分析系统的稳定工作域,进而能够研究系统参数对稳定域的影响规律。仿真与实验结果验证了该模型和理论分析的有效性。