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系统并网技术
★ 5.0
限幅状态下并网变流器的同步稳定问题
Synchronization Stability of Grid-Connected Converters Under Clamping Conditions
| 作者 | 吴天昊 · 谢小荣 · 贺静波 · 姜齐荣 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年17月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 17 期 |
| 技术分类 | 系统并网技术 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 电力电子变流器 同步稳定性 控制非线性 同步稳定边界 影响因素 |
版本:
高比例电力电子变流器并网引发的同步稳定问题备受关注。现有研究多聚焦于锁相环非线性的影响，而对控制环节中限幅、饱和等非线性作用认识不足。本文研究硬限幅与圆限幅两类典型非线性对变流器大扰动下同步稳定性的影响，分析非线性类型、位置及作用信号变化导致的系统同步方程同构与异构特性；结合摄动平均法，求解系统振荡模式与大干扰稳定边界，定量揭示运行工况、控制参数及限幅参数对同步稳定性的关键影响。
高比例电力电子变流器并网产生的同步稳定问题近年来得到了学术界和工业界的广泛关注.然而,当前研究大多聚焦锁相环非线性对同步稳定性的影响,较少关注变流器控制系统中限幅、饱和、死区等非线性在同步失稳中扮演的重要角色.该文研究变流器中的两种典型控制非线性——硬限幅非线性和圆限幅非线性对变流器大干扰同步稳定性的影响,定量分析非线性环节类型、位置、作用信号变化时系统同步方程的同构和异构性;进而,借助摄动平均法得到系统振荡解和大干扰同步稳定边界,定量分析运行工况、控制参数、限幅参数等关键因素对系统同步稳定性的影响.
S
SunView 深度解读
该研究对阳光电源的SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的并网稳定性优化具有重要参考价值。限幅非线性问题在大功率并网设备中普遍存在,尤其在电网扰动工况下影响显著。研究成果可直接应用于优化阳光电源GFL控制器的限幅策略设计,提升SG3125HV等大功率逆变器的并网稳定裕度。对于储能变流器的黑启动和构网运行也有重要指导意义,有助于提高PowerTitan等储能系统的电网支撑能力。建议在后续产品迭代中将硬限幅改进为圆限幅策略,并结合文中的稳定性边界优化控制参数整定。