虚拟惯性控制的负荷变换器接入弱电网的序阻抗建模与稳定性分析

• 作者: 刘一锋 周小平 洪乐荣 夏海涛 田皓
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 负荷变换器 虚拟惯性 序阻抗建模 稳定性分析 弱电网
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 电力电子
• 页码范围: 843-856
• 页数: 14页
• 分类号: TM461
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.191697

摘要

负荷虚拟同步机(LVSM)与基于直流侧电容虚拟惯性控制的负荷变换器(DLCVIC-LC)都能增强系统惯性,但也可能在弱电网下发生谐波振荡等交互稳定性问题.该文考虑直流电压控制以及频率耦合的影响,推导三相负荷变换器的序阻抗计算通式,并据此建立LVSM以及DLCVIC-LC的精确序阻抗模型,进而对比分析两者的序阻抗特性.分析发现LVSM的正序阻抗基本呈感性,与电网的阻抗特性基本一致,不易发生谐波振荡问题;而DLCVIC-LC的正序阻抗在中频段呈负阻容性(相位在?90°～?180°),容易在弱电网中引发谐波振荡问题.此外,该文基于所建序阻抗模型和Nyquist稳定判据分析电网阻抗及控制参数对两种负荷变换器并网系统稳定性的影响.最后,通过实验验证了该文分析的正确性.