基于图论的逆变器电力系统小信号稳定性分析

动态电网稳定性传统上由同步发电机保证。现代电网更多地依赖基于逆变器的资源，这需要构网型控制来确保足够的系统级同步和稳定性。小信号稳定性已经产生了各种集中式和分散式稳定性判据——但这些判据主要仅限于充分条件。在这项工作中，我们为具有任意拓扑的无损逆变器电力系统构建了一个必要且充分的小信号稳定性判据。我们证明，渐近稳定性等价于一个单一矩阵的正定性，该矩阵结合了网络拓扑、工作点和有效下垂增益。我们基于增广锥图推导了图论稳定性判据，并表明图环路的贡献通常很小，这在三个IEEE测试案例中得到了说明。由此产生的框架提供了分散式稳定性判据，量化了分散化引入的保守性，并可能支持未来电网规范的发展。