我们需要多少构网型变流器？——基于小信号稳定性与电网强度的视角
系统与控制
2024-04-23 v5 系统与控制
摘要
构网型（GFM）控制因其对电网友好的动态特性（特别是交流侧电压源特性）被视为将大规模电力电子变流器接入现代电网的一种有前景的解决方案。GFM变流器的电压源特性可为电网提供电压支撑，从而增强电网（电压）强度。然而，跟网型（GFL）变流器也可通过适当调节其无功电流来执行恒定的交流电压幅值控制，也可能表现为电压源。目前，GFL与GFM变流器的电压源特性之间的本质区别仍不清楚，且何种电压源特性能够增强电网强度亦未明确。在本文中，我们将证明仅GFM变流器能提供有效的电压源特性并在小信号动态意义上增强电网强度。基于我们的分析，我们进一步研究如何在电网中配置GFM变流器以及我们需要多少GFM变流器的问题。我们考察GFM与GFL变流器之间的容量比如何影响等效电网强度并进而影响系统的小信号稳定性。我们给出了如何选择该比值以实现期望稳定裕度的指导原则。我们使用高保真仿真验证了我们的分析。
引用
@article{arxiv.2209.10465,
title = {How Many Grid-Forming Converters Do We Need? A Perspective From Small Signal Stability and Power Grid Strength},
author = {Huanhai Xin and Chenxi Liu and Xia Chen and Yuxuan Wang and Eduardo Prieto-Araujo and Linbin Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10465},
year = {2024}
}