考虑构网型和跟网型变流器的孤岛微电网小信号稳定性分析

由电力电子设备主导的孤岛微电网面临系统惯量小、无频率支持而导致的稳定性问题,恒功率负荷的渗透也加剧了系统的失稳风险。研究了由构网型变流器和跟网型变流器为主导的,计及恒功率负荷的孤岛微电网稳定性。首先,建立了孤岛微电网系统的全阶小信号模型,通过特征值分析法研究了构网型变流器控制中下垂系数对稳定性的影响并得到了下垂系数的数值上界;其次,通过参与因子法揭示了系统参数和控制参数对小信号稳定性的影响;最后,在Matlab Simulink中建立了该孤岛微电网的开关模型,仿真验证了小信号分析结果的准确性。

构网型与跟网型变流器主导孤岛微网阻抗稳定性分析及提升策略

以电力电子变流器为主导的100%新能源孤岛微网系统,由于其自身的低惯量、弱阻尼特性且缺少大电网稳定的频率和电压支撑,面临着更严峻的失稳风险。首先,文中针对无电网支撑且由逆变器主导的孤岛微网系统,基于谐波线性化建立了序阻抗模型,分析了无功环路及控制延时对阻抗特性的影响。然后,基于系统阻抗网络模型构建了Nyquist稳定判据,充分考虑系统参数对稳态工作点的影响,详细分析了系统稳态工作点和控制参数对微网系统稳定性的影响。基于系统稳定性分析结果,提出了一种适应系统工况变化的虚拟阻抗设计方法,显著提高了系统稳定性。最后,基于RT-LAB实验平台验证了理论分析的准确性。

计及功率控制型构网变流器接入的交流系统暂态稳定性仿真研究

为研究功率控制型构网变流器接入交流系统后的暂态稳定性演化趋势,基于IEEE 39节点交流测试系统,将发电机分别等容量替换为功率控制型构网变流器与跟网型变流器,并改变其在交流系统中接入数量、并网位置进行电磁暂态仿真,结果表明:功率控制型构网变流器对接入区域的暂态稳定性提升能力更优,尤其当所替换发电机相邻时,提升效果显著;随着功率控制型构网变流器接入系统比例增加,系统暂态稳定性越强;功率控制型构网变流器内部等效惯性系数越大,系统同步稳定性越弱,其内部阻尼系数越大,系统同步稳定性越强。