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基于匹配控制的构网型变换器小扰动稳定性综述
A Review on Small-Signal Stability of Grid-Forming Converters Based on Matching Control
| 作者 | 李奕曈 · 艾诚 · 覃瑶 · 刘腾 · 喻松涛 · 刘进军 |
| 期刊 | 高电压技术 |
| 出版日期 | 2025年2月 |
| 卷/期 | 第 51 卷 第 2 期 |
| 技术分类 | 光伏发电技术 |
| 技术标签 | 构网型GFM |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 构网型变换器 匹配控制 惯性同步控制 同步阻尼 小扰动稳定性 李奕曈 艾诚 覃瑶 刘腾 喻松涛 刘进军 高电压技术 High Voltage Engineering |
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匹配控制是一种适用于光伏、风电、静止无功补偿器及柔性直流输电等非理想直流电压源场景的构网型控制方法。现有研究多聚焦于其对同步机转子惯性的模拟,而对其同步阻尼与小扰动稳定机理的分析尚不充分。本文梳理了匹配控制的研究发展脉络,提出基于反馈与前馈的同步阻尼分类方法,并从直流侧、网侧和机侧三个层面系统归纳各类匹配控制的小扰动稳定机制,最后结合四类典型应用场景进行案例分析,深化对其应用价值与动态特性的认识。
匹配控制(或被称为惯性同步控制、直流电压同步控制等)是一种适用于光伏发电、风力发电、静止无功补偿器和柔性直流输电等直流侧为非理想直流电压源场景的构网型控制方法.现有研究中针对匹配控制更加着重于分析其与同步发电机转子惯性之间的匹配模拟,通常缺少对其同步阻尼及同步小扰动稳定机理的深入分析.因此,首先对匹配控制的国内外研究发展历程进行了简要梳理,然后提出了基于反馈与前馈的同步阻尼分类方式,并分别从直流侧附加电阻、网侧附加控制阻尼和机侧附加控制阻尼 3个层面,对当前研究中各种匹配控制方法及其小扰动同步稳定机理进行了对比分析和归纳总结,最后再针对匹配控制所适用的光伏发电、风力发电、静止无功补偿器和柔性直流输电等4 种典型应用场景进行了案例分析,有助于提高对匹配控制方法在实践应用中的价值认知和能力特性认知.
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SunView 深度解读
该匹配控制技术对阳光电源构网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统,文章提出的同步阻尼分类方法(反馈/前馈)可优化GFM控制策略,提升弱电网下的小扰动稳定性。对于SG系列光伏逆变器在非理想直流源场景的应用,文章从直流侧、网侧、机侧三层面的稳定机制分析,可指导MPPT与构网控制的协调设计。该综述深化了对虚拟同步机VSG同步阻尼机理的认识,为阳光电源在光储一体化、柔直接入等复杂工况下的GFM控制参数整定提供理论依据,助力iSolarCloud平台的智能稳定性诊断功能开发。