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弱电网下跟/构网型变流器并联系统的阻抗频率耦合及稳定性分析
Impedance Frequency Coupling and Stability Analysis of Grid-Following/Gird-Forming Converter Parallel Systems in Weak Grids
| 作者 | 盛李龙 · 许津铭 · 李威 · 康嘉华 · 郄朝辉 · 谢少军 |
| 期刊 | 电力系统自动化 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 49 卷 第 1 期 |
| 技术分类 | 光伏发电技术 |
| 技术标签 | 构网型GFM 跟网型GFL 弱电网并网 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 光伏并网系统 异构系统 跟网型光伏 构网型储能 跟网型变流器 构网型变流器 弱电网 频率耦合 阻抗模型 小干扰稳定性 盛李龙 许津铭 李威 康嘉华 郄朝辉 谢少军 电力系统自动化 Automation of Electric Power Systems |
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在含跟网型光伏与构网型储能的异构系统中,现有阻抗分析方法未充分考虑变流器间及电网阻抗的频率耦合效应,导致弱电网下稳定性评估不准确。本文以两机异构系统为例,分析系统内部耦合对输出阻抗的影响,发现电网阻抗及另一变流器阻抗会对跟网型变流器中低频段输出阻抗产生附加影响,而构网型变流器基本不受影响。据此提出将构网型变流器与电网合并为等效电网的阻抗模型,提升了小干扰稳定性分析精度。硬件在环实验验证了所提模型在弱电网下可准确判断系统稳定性。
在含跟网型光伏及构网型储能的异构系统中,利用阻抗分析法可以研究构网型变流器对异构系统稳定性的影响.然而,现有研究未充分考虑变流器间、变流器与电网阻抗间的频率耦合效应,难以准确评估弱电网下异构系统的稳定性.因此,以两机异构并网系统为例,文中深入分析了系统内部耦合对跟/构网型变流器输出阻抗的影响.分析表明,电网阻抗以及构网型/跟网型变流器输出阻抗对跟网型/构网型变流器输出阻抗有附加影响;相较于变流器独立并网运行,异构系统中跟网型变流器中低频段输出阻抗易受到影响,而构网型变流器输出阻抗基本不受影响.在此基础上,将构网型变流器与电网合并视为等效电网而建立了异构并网系统阻抗模型,讨论了小干扰稳定性.硬件在环实验结果表明,相较于传统阻抗模型,基于所提阻抗模型的稳定性分析实现了弱电网下系统小干扰稳定性的准确判断.
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SunView 深度解读
该阻抗频率耦合分析技术对阳光电源光储混合系统具有重要应用价值。研究揭示的跟网型光伏(SG系列逆变器)与构网型储能(ST系列变流器)并联时的阻抗耦合机制,可直接应用于PowerTitan等大型光储电站的稳定性设计。所提出的等效电网模型能精准评估弱电网下SG光伏逆变器中低频段振荡风险,优化其锁相环与电流环参数配置;同时验证了ST储能变流器GFM控制的鲁棒性优势。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现光储异构系统并网前的稳定性预评估,降低弱电网地区项目调试风险,提升系统可靠性。