功率同步型构网变流器并网系统暂态同步稳定性研究综述

高比例可再生能源接入导致电力系统惯量降低、支撑能力减弱。功率同步型构网变流器通过模拟同步机特性可提供主动支撑，但其电力电子器件耐流耐热能力有限，限流控制引发多环路交互作用，易导致暂态同步失稳与闩锁问题，严重影响系统稳定运行。其同步环高度非线性，使暂态稳定性分析与量化困难，控制优化面临挑战。本文综述了不考虑及考虑故障限流时系统的建模、稳定性分析与边界量化方法，并总结了相应的暂态同步稳定控制策略，最后展望了未来研究方向。

高比例可再生能源接入电力系统使系统呈现低惯量、弱支撑特点.功率同步型构网变流器通过模拟同步发电机运行特性,可提供频率和电压主动支撑能力.但不同于同步发电机,变流器中电力电子器件过流和过热耐受能力有限,由限流控制引发的功率同步型构网变流器多控制环交互作用显著,其引发的暂态同步失稳与闩锁问题严重影响了功率同步型构网变流器并网系统的安全稳定运行和主动支撑能力的发挥.而功率同步型构网变流器同步环呈现出的高度非线性特性使其并网系统暂态同步稳定性难以分析与量化,给暂态同步稳定性的优化控制带来了新的挑战.针对功率同步型构网变流器并网系统在不考虑故障限流时的暂态失稳问题,以及考虑故障限流作用下的暂态失稳与闩锁问题,对系统建模、分析与稳定边界量化方法进行了总结与归纳.基于暂态失稳与闩锁问题的分析与归纳结果,对功率同步型构网变流器并网系统的暂态同步稳定控制方法进行了综述.最后,对未来功率同步型构网变流器并网系统的暂态同步稳定分析与控制研究方向进行了展望.