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系统并网技术 ★ 5.0

多逆变器并联系统暂态稳定性分析及其暂态电流注入策略

Transient Stability Analysis and Transient Current Injection Strategy for Multi-Inverter Parallel Systems

作者 王继磊张兴
期刊 高电压技术
出版日期 2025年1月
卷/期 第 51 卷 第 1 期
技术分类 系统并网技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 多逆变器并联系统 暂态稳定性 多机交互作用 暂态电流注入策略 电网故障 平衡点存在性 王继磊 张兴 高电压技术 High Voltage Engineering
版本:
电网故障期间,多逆变器并联系统因逆变器间及逆变器与电网间的交互作用易出现暂态稳定性问题。现有研究多集中于单逆变器系统,难以适用于多机场景。为此,本文建立多逆变器暂态同步模型,揭示多机交互对系统平衡点存在性与暂态特征的影响规律,并结合等面积准则与相平面法分析不同故障初始条件下的稳定性特性。进而提出一种使故障前后平衡点近似不变的暂态电流注入策略,以提升系统暂态稳定裕度。仿真与实验结果验证了所提模型的准确性与策略的有效性。
在电网故障期间,逆变器之间以及逆变器与电网之间的交互作用易引发多逆变器并联系统暂态稳定性问题.此外,以往的逆变器暂态稳定性分析结果与改进策略的研究对象大多为单逆变器并网系统,可能并不适用于多逆变器并联系统.针对这一问题,首先建立了多逆变器并联系统暂态同步模型,指出多机交互作用会改变系统平衡点存在性和暂态特征参数.然后,在不同电网故障初始状态和逆变器输出特性下,采用等面积准则和相平面图分析了多机交互作用对系统暂态稳定性的影响规律.基于此,提出了一种实现电网故障前后平衡点近似恒定的暂态电流注入策略,以确保各逆变器暂态稳定运行,为电网故障期间暂态电流的设置提供参考.最后,基于Matlab/Simulink仿真软件和实验平台进行了仿真和实验验证,结果表明所提暂态同步模型能够准确反映系统暂态响应特性,所提策略能够最大化系统暂态稳定裕度.
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SunView 深度解读

该研究对阳光电源的大型储能和光伏电站产品具有重要参考价值。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列集中式逆变器的并联运行控制,特别是在PowerTitan等MW级储能系统中多机并联场景。提出的暂态电流注入策略有助于提升产品在电网故障期间的稳定性表现,可优化GFM/GFL控制算法。这对完善阳光电源在大规模新能源电站中的多机协调控制具有创新启发,有利于提高产品在弱电网条件下的适应性。建议在ST2752XP等大功率储能变流器和SG350HX等集中式逆变器的控制策略中吸收借鉴该成果。