表征复功率在多变流器电力系统小信号同步稳定性中的作用

当并网变流器运行于弱电网时，可能会触发小信号同步失稳（SSI）。该问题与变流器的有功和无功功率（统称为复功率）的产生或消耗高度相关。此类失稳现象表现为锁相环（PLL）带宽频率内的功率振荡。然而，在多变流器电力系统（MCPS）中，由于系统动力学的高维特性，难以表征每个变流器的复功率在 SSI 问题中的作用。本文聚焦于复功率对 MCPS 小信号同步稳定性的影响规律。首先，我们建立了 MCPS 的模型，并开发了一种系统性稳定性指标，以显式量化各种运行复功率下的稳定裕度。随后，基于所提出的稳定性指标，可将复功率对 MCPS 稳定裕度的“合力”解析地表征为加权和形式。此外，我们分别阐述了每个变流器的有功功率和无功功率的影响。值得注意的是，我们证明了有功功率的产生与消耗对稳定裕度存在抵消效应，这最终有助于防止 MCPS 中的 SSI 问题。仿真结果充分验证了理论发现的正确性。