低阻抗下构网型变流器稳定性机理分析

构网型变流器具有电压源特性，在高阻抗弱电网中稳定性良好，但在低阻抗强电网下可能失稳。本文建立其在低阻抗下的状态空间模型，结合特征根轨迹与参与因子，分析不同电网强度及控制参数下的主导模态与稳定趋势。进一步构建接入交流电网的动力学模型，表征内电势的惯量、阻尼与同步分量。研究表明，低阻抗下端电压控制环引入显著负阻尼，降低系统稳定性；提高该环带宽可减小负阻尼，增强稳定性。适当减小惯量系数、增大阻尼系数亦有助于提升阻尼水平。

构网型变流器具有电压源特性,在高阻抗弱电网下具有良好的稳定性,然而在低阻抗强电网下却可能失稳.针对构网型变流器接入低阻抗电网的稳定性问题,首先建立低阻抗下构网型变流器的状态空间模型,并结合特征根轨迹和参与因子,分析不同电网强度和不同控制参数下系统的主导模态及稳定趋势.在状态空间模型的基础上,建立构网型变流器接入交流电网的动力学模型,以表征内电势动力学特性——惯量、阻尼分量、同步分量.通过分析构网型变流器阻尼分量和同步分量随电网强度和控制参数变化的演化规律,揭示低阻抗下构网型变流器的稳定性机理.分析结果表明,构网型变流器端电压控制环在低阻抗下会引入显著的附加负阻尼分量,降低系统的稳定性,通过增大端电压控制环带宽能够减少负的附加阻尼,提升系统的稳定性.同时,减小惯量系数和增大阻尼系数也能够增大阻尼分量,从而改善稳定性.