含构网型与跟网型逆变器的多变流器系统小干扰稳定性分析方法

高比例新能源通过电力电子变换器并网易引发系统失稳，多变流器系统的小干扰稳定性分析备受关注。本文将构网型与跟网型逆变器统一建模为诺顿等效电路，推导适用于任意网络结构且计及序阻抗频率耦合效应的小干扰稳定性判据。提出系统稳定性分析步骤，便于评估各变流器对稳定性的贡献；通过分析虚拟同步发电机输出序导纳矩阵行列式的Nyquist曲线在50 Hz处的补线原则，准确判定其右半平面极点数。算例结合时域仿真、硬件在环实验与理论分析对比，验证了所提方法的准确性。

高比例新能源经大量电力电子变换器并网容易诱发系统不稳定,近年来针对多变流器并网系统的小干扰稳定性分析已成为研究热点.为简化分析过程,该文将构网型与跟网型逆变器统一表示为诺顿等效电路,在此基础上推导了含构网型与跟网型逆变器的多机系统小干扰稳定性判据,该判据适用于任意网络结构,且考虑了变流器序阻抗的频率耦合效应,具有很好的普适性.依据所提出的稳定性判据,给出系统稳定性分析步骤,该方法简单易行且有助于分析各变流器对系统小干扰稳定性的影响;同时,通过详细分析虚拟同步发电机(VSG)输出序阻抗矩阵行列式在 50 Hz频点处的频率特性,提出其Nyquist曲线在 50 Hz处的补线原则,实现了VSG输出序导纳矩阵行列式右半平面极点数量的准确获取;最后,结合算例对多变流器系统进行了小干扰稳定性分析,并将临界稳定下系统的时域仿真结果、硬件在环实验结果和理论分析结果进行对比,定量验证了所提出的稳定性分析方法的准确性.