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构网型变流器宽短路比范围适应性分析与提升
Grid-Forming Converters Adaptability Analysis and Enhancement under Wide Short-Circuit Ratio Range
| 作者 | 刘龙胡彬王垚鑫廖玉茗黄旭东年珩 |
| 期刊 | 电力系统自动化 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 49 卷 第 2 期 |
| 技术分类 | 系统并网技术 |
| 技术标签 | 构网型GFM |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 并网稳定性 构网型变流器 次同步振荡 小信号建模 阻抗重塑 宽短路比范围 刘龙 胡彬 王垚鑫 廖玉茗 黄旭东 年珩 电力系统自动化 Automation of Electric Power Systems |
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随着新能源渗透率提高，电网复杂性增加，构网型变流器面临宽范围短路比的并网环境。本文建立了包含功率控制、坐标变换及电压-电流环耦合的阻抗模型，通过降阶模型揭示其在强电网下失稳机理。提出混合虚拟阻抗方法，有效提升变流器在全频段内的并网稳定性及对复杂电网的适应能力。实验结果验证了阻抗分析的准确性与所提策略的有效性。
随着新能源渗透率的增大,电网的复杂度也随之增加,基于构网控制的并网变流器面临电网短路比宽范围变化的并网环境.为了研究构网型变流器并网时潜在的稳定性问题,并提升其在宽短路比范围电网下的适应性,文中建立了考虑功率控制、坐标变换以及电压-电流控制的阻抗模型,通过分析降阶阻抗模型揭示了构网型变流器与强网交互时的失稳机理.进而,提出了混合虚拟阻抗法,在全频段内提升了构网型变流器的并网稳定性以及在复杂电网环境下的适应性.最后,通过实验验证了阻抗特性分析的正确性与所提控制策略的有效性.
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SunView 深度解读
该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大功率光伏逆变器的并网稳定性具有重要指导意义。混合虚拟阻抗方法可直接应用于公司GFM储能产品的控制策略优化，提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网条件下的适应性。研究成果对完善阳光电源构网型产品在高渗透率新能源场景下的性能具有积极作用，尤其有助于提升ST2752K-H等储能旗舰产品在复杂电网环境下的稳定运行能力。建议将该技术纳入公司新一代构网型变流器的控制方案，以增强产品竞争力。