增强型跟网逆变器 (E-GFL)：一种适用于强电网与弱电网的统一控制框架

本文提出了一个关于跟网逆变器 (GFL) 控制设计以及稳定性与性能分析的广泛框架。其旨在确保 GFL 在强电网和弱电网条件下均能高效运行。所提框架利用传输线动力学在 $dq$ 坐标系下的耦合代数结构，来表达并进而抑制耦合动力学对 GFL 逆变器稳定性与性能的影响。此外，我们将 GFL 的耦合多输入多输出 (MIMO) 闭环系统简化为两个独立的单输入单输出 (2-SISO) 闭环，以便于分析与控制设计。我们通过所提 2-SISO 闭环框架给出了原始 GFL MIMO 闭环系统的稳定性、鲁棒稳定性与性能。该方法简化了控制设计及其分析。我们的框架通过反馈控制有效实现了电网同步与滤波器谐振的有源阻尼。这消除了对独立锁相环 (PLL) 和虚拟阻抗子系统的需求。我们还利用 Bode 灵敏度积分来定义 GFL 闭环稳定裕度与性能的极限。这些基本极限揭示了参考跟踪、闭环带宽、鲁棒同步以及承受电网扰动能力等多种性能目标间的必要权衡。最后，我们通过详细的仿真与实验展示了所提框架的优势。这些展示了其在处理不对称电网故障、低电压运行以及谐波抑制与谐振抑制间平衡等挑战性场景中的有效性。