基于变流器系统状态空间法的小干扰稳定分析与控制研究

随着新能源经变流器大规模并网，传统机电暂态模型难以反映电磁暂态尺度的宽频振荡。本文从渐近稳定性定义出发，结合电力系统特性，定义电磁暂态下状态变量类型及其稳定性，证明Park变换不改变非线性系统稳定性；构建典型电源与电网元件的电磁暂态状态空间模型，形成全系统模型；利用特征值灵敏度与右特征向量分析各模态主导因素及状态变量、机组参与程度；通过多机系统算例验证方法的可行性与正确性。

随着经变流器并网的各类新能源大规模接入系统,传统基于机电暂态模型的状态空间法已无法反应各类电磁暂态尺度的宽频振荡现象.电磁暂态分析多以电压、电流的瞬时值为分析对象,无传统意义的平衡点,现有各类判定稳定性理论均难以直接使用.文中从渐进稳定性的基本定义入手,结合电力系统的特点,首先定义电磁暂态尺度各状态变量的类型及其稳定性,并证明应用 Park 变换不会改变非线性系统的稳定性;其次,构建典型电源元件、电网元件的电磁暂态尺度状态空间模型,并实现全系统状态空间模型建立;再次,考虑到状态空间法具有全局全要素分析的特点,应用特征值灵敏度与右特征向量,分析不同振荡模态的主导影响因素与各状态变量、各机组的参与情况;最后,结合典型多机系统算例验证所提方法的可行性与正确性.