考虑阻尼影响的虚拟同步发电机暂态同步稳定性量化分析

随着新能源发电机组大规模并网，电力系统暂态同步失稳风险加剧。构网型变流器采用虚拟同步发电机（VSG）控制可模拟同步机动力学特性，提升电网同步能力。为精确量化虚拟惯量与阻尼对暂态稳定性的影响，本文提出基于迭代等面积法则的分析方法。依据能量守恒原理，通过迭代算法求解临界稳定下频率-功角分布函数，量化惯量与阻尼做功对加减速面积的影响，并比较不同参数下的暂态稳定域，揭示参数对稳定边界的作用。MATLAB/Simulink仿真与RT-LAB硬件在环实验验证了该方法的有效性与优越性。所提方法保守性低，可快速准确计算暂态稳定边界。

随着新能源发电机组的大规模并网,电力系统面临严峻的暂态同步失稳风险.基于虚拟同步发电机(VSG)控制的构网型变流器通过模拟同步发电机组的动力学特性以实现与电网的同步,具有较好的频率和电压支撑能力.为精确量化虚拟惯量和阻尼对VSG暂态同步稳定性的影响,文中提出一种基于迭代等面积法则的VSG暂态同步稳定性分析方法.基于能量守恒原理,通过设计迭代算法得到临界稳定条件下的变流器频率-功角分布函数,精确量化了VSG惯量和阻尼项做功对暂态过程中加减速面积的影响.通过比较不同控制器参数和电网参数下的暂态稳定域大小,量化了参数对暂态稳定边界的影响.最后,利用MATLAB/Simulink仿真和RT-LAB硬件在环实验验证了所提稳定性分析方法的有效性和优越性.所提出的迭代等面积法则保守性较低,可实现对暂态稳定边界的精确快速计算.