电网网络中下垂控制逆变器的稳定性界

未来电力系统的能源结构将包含高比例的风电与光伏。这些发电设施一般通过电力电子逆变器接入。传统发电对电力系统状态动态响应，而逆变器是电力电子硬件，需经编程以对系统状态作出反应。选择合适的控制方案及相应参数对于保障系统安全运行是必要的。下垂控制是逆变器的一种重要控制方案，其模拟传统发电的响应。本工作中，我们研究任意网络拓扑下下垂控制逆变器耦合系统的稳定性。采用线性稳定性分析，我们推导了考虑整体网络拓扑及其与逆变器固有参数相互作用的有效局部稳定性判据。首先，我们以解析方式探究单机逆变器耦合无限大电网的稳定性，并揭示稳定与不稳定区域。其次，我们将分析扩展至逆变器的一般拓扑，给出系统稳定性与不稳定性的数学判据。最后，我们通过数值模拟考察两个模型系统，展示了所推导判据的实用性。所发展的判据指出了哪些参数可能导致不稳定运行状态。