基于等效电路的变压器逆变器(亚)瞬态时间框架建模
系统与控制
2026-04-10 v2 系统与控制
摘要
广受认可的网格形成(GFM)逆变器定义表明，其应表现为(近乎)恒定电压源，后接阻抗，通过维持(近乎)恒定内部电压相量来实现，在亚瞬态到瞬态时间范围内工作。一些系统运营商进一步规定其有效阻抗的可接受范围。然而，这些规定并未明确内部电压源的位置，也不存在系统方法来量化黑盒 GFM 模型的有效阻抗。为此，我们首先比较理想电压源和 GFM 的瞬态响应，表明理想化的 GFM 在滤波电容上维持(近乎)恒定电压，而非在逆变器开关处。随后我们提出一种从黑盒 GFM 模型中量化其有效阻抗的系统方法，利用频率域导纳图实现。我们使用由 NLR(前身为 NREL)开发的标准 PSCAD GFM 模型，演示了 GFM 的等效阻抗模型准确捕捉亚瞬态响应和静态电压稳定性限制。进一步地，将 GFM 替换为提出的等效电路模型，置于修改版 IEEE-39 总线系统中，可较准确地再现小信号稳定性特征。
引用
@article{arxiv.2602.12202,
title = {Equivalent Circuit Modeling of Grid-Forming Inverters in (Sub)-Transient Time-Frame},
author = {Ambuj Gupta and Balarko Chaudhuri and Mark O'Malley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.12202},
year = {2026}
}