跟网/构网型控制交互下换流器中频特性分析及振荡抑制

跟网与构网型换流器并网时对系统中频段稳定性影响各异。本文采用谐波线性化法建立两类换流器的小信号序阻抗模型，对比其在中频段的阻抗特性，并分析关键控制参数对阻抗特性的影响，识别中频段主导因素。基于叠加定理研究交互阻抗对联合阻抗的作用，推导三端口网络稳定性判据，揭示系统参数与功率渗透率对稳定性的规律性影响。结果表明，构网型换流器的正电阻特性可有效补偿跟网型换流器引入的负阻尼，促使其阻抗由负阻容性转为正阻感性，显著抑制中频振荡。电磁仿真验证了理论分析的正确性。

跟网/构网型换流器接入电网时会对系统中频段稳定性产生不同的影响,为剖析二者在该频段下的差异,首先,采用谐波线性化方法建立跟网/构网型换流器小信号序阻抗模型,对比跟网/构网型换流器中频段的序阻抗特性.基于序阻抗模型详细分析了滤波电感、跟网型换流器电流内环和锁相环、构网型换流器有功阻尼系数和虚拟转动惯量系数对换流器中频段阻抗特性的影响,并利用阻抗灵敏度分析法得出中频段的主导因素.利用叠加定理探究交互阻抗对换流器联合阻抗特性的影响,推导出跟网/构网型换流器并网系统组成的三端口网络稳定性判据,总结系统参数及输出功率对二者联合阻抗的影响规律.此外,从联合阻抗的角度出发,进一步探究2种换流器的不同功率渗透率对系统稳定性的影响,构网型换流器的正电阻特性能够削弱由跟网型换流器控制环节引入的负阻尼特性,从而使跟网型换流器从负电阻及容性过渡到正电阻及感性,进而改善跟网控制下中频段振荡稳定性,对系统振荡起到良好的抑制作用.最后,利用电磁仿真软件验证了分析结果的正确性.