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构网型控制改善跟网型变流器次/超同步振荡稳定性的机理和特性分析

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构网型(grid-forming,GFM)并网变流器具有良好的弱电网稳定性,同时能够改善跟网型变流器的次/超同步振荡稳定性.为明确GFM控制改善振荡稳定性的机理和特性,首先推导了GFM变流器电路特性与每个控制环节的关系,并分别从变流器自身电路特性、变流器并网系统整体阻抗特性角度揭示了GFM控制改善振荡稳定性的电路机理.然后,基于阻抗模型定量分析了GFM变流器占比提升对系统振荡频率、阻尼的影响.最后,利用电磁暂态仿真进行了验证.结果表明:GFM变流器在无功控制环节、电压外环作用下表现为"正电阻",能够削弱跟网型变流器控制环节引入的负阻尼特性,进而改善系统次/超同步振荡稳定性;此外,GFM变流器占比提升能够显著改善系统振荡阻尼,但对振荡频率影响较小.
Mechanism and Characteristics of Grid-forming Control for Improving Sub/Super Synchronous Oscillation Stability of Grid-following-based Grid-connected Converter

grid-forming controlgrid-connected convertersub/super synchronous oscillationcircuit characteristicweak AC grid

刘朋印、谢小荣、李原、易善军、苏鹏、戴幸涛、马宁宁

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新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学电机系),北京市 海淀区 100084

国网内蒙古东部电力有限公司,内蒙古自治区 呼和浩特市 010010

构网控制 并网变流器 次/超同步振荡 电路特性 弱电网

国家自然科学基金国家自然科学基金国家电网内蒙古东部电力有限公司科技项目

U22B2010051925701SGMD0000DDJS2250017

2024

10.13335/j.1000-3673.pst.2023.0620

电网技术
国家电网公司

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CSTPCD北大核心
影响因子：2.821
ISSN：1000-3673
年,卷(期)：2024.48(3)
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