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构网型与跟网型变流器混联并网系统配比关键影响因素分析
Proportion Key Influencing Factors Analysis of Grid-Forming and Grid-Following Converters in Hybrid Grid-Connected Systems
| 作者 | 张斌张学广徐殿国 |
| 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 | 系统并网技术 |
| 技术标签 | 构网型GFM 跟网型GFL 弱电网并网 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 构网型变流器 跟网型变流器 混联系统 次同步振荡 配比 小信号稳定性 稳定边界 张斌 张学广 徐殿国 电力系统自动化 Automation of Electric Power Systems |
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跟网型变流器在弱电网下易引发次同步振荡失稳，构网型变流器可提升混联系统在次同步频段的小干扰稳定性。本文建立混联系统状态空间模型，研究构网型与跟网型变流器控制参数及电压环结构对系统稳定性的影响，分析构网型变流器配比下限的关键因素，确定不同影响因素下的稳定边界，并结合频域阻抗法揭示其作用机理，最后通过RT-LAB半实物实验验证理论分析的准确性。
跟网型变流器在弱电网下存在次同步振荡失稳风险,构网型变流器可以改善混联系统在弱电网下次同步频段的稳定性.在新能源场站中可以适当配置构网型单元提高系统稳定性,故构网型/跟网型变流器的配比是影响系统稳定性的关键因素.文中针对构网型与跟网型变流器混联并网系统小干扰稳定性问题,研究了变流器控制系统特性对构网型变流器配比边界条件的影响.首先,建立了构网型与跟网型变流器混联并网系统的状态空间模型,在此基础上分析了构网型/跟网型变流器控制系统各关键参数以及构网型变流器中电压环控制结构对系统稳定性的影响.从保证系统次同步频段小干扰稳定的角度出发,分析了混联系统中构网型变流器配比下限的关键影响因素,得到了各影响因素约束下配比的稳定边界,并利用频域阻抗法对各影响因素的影响机理进行了解释.最后,基于RT-LAB半实物平台验证了理论分析的准确性.
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要指导意义。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化，特别是在弱电网条件下的稳定性提升。对SG系列光伏逆变器的GFL控制参数优化也有重要参考价值。通过合理配置GFM/GFL比例，可提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网下的并网性能，减少次同步振荡风险。该研究的状态空间建模方法和稳定性分析框架，可用于指导公司新一代变流器产品的控制策略设计，提升产品在复杂电网环境下的适应性。