基于交流恒功率负载特性的交直流混合微电网系统大信号稳定性判据

• 作者: 刘欣博 刘宁 宋晓通 孙晓溪
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 交流恒功率负载 储能单元AC/DC变流器 混合势函数 大信号稳定性 交直流混合微电网
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 高比例新能源电力系统稳定性分析与控制专题|Special Issue on Stability Analysis and Control of Power System Integrating High Penetration Renewable Energy
• 页码范围: 3441-3451
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20210858

摘要

交直流混合微电网系统中,大量电动机负载和变换器负载由受闭环控制的电力电子设备连接交流母线,具有负阻抗特性,可视为交流恒功率负载.这些负载在大扰动情况下类似正反馈,会增强扰动信号,降低系统稳定性,严重时甚至导致整个微电网系统无法正常工作.另一方面,储能单元是系统的惯性环节,合理控制可增强系统稳定性.为了保障并网运行的交直流混合微电网系统大信号稳定性,文中应用混合势函数方法提出储能单元互联变流器稳定控制策略,补偿交流恒功率负载的动态性能.首先,根据abc-dq坐标变换,分别得到交直流混合微电网系统在储能单元充放电状态的简化模型;接着,分别建立系统的混合势函数模型;最后应用第3稳定性定理,分别推导得到储能单元不同工作模式下的大信号稳定性判据.判据给出了滤波参数、交流恒功率负载功率、储能单元充放电功率、储能单元AC/DC变流器电流内环比例环节系数、电压外环比例环节系数的稳定限制条件.实验结果验证了所提大信号稳定性判据的正确性.