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控制与算法 跟网型GFL ★ 5.0

100%变流器接口电源电力系统的同调特性分析

Coherency Analysis of 100% Converter-Interfaced Power Systems

作者 郑乐 · 郑佳杰 · 阳岳希 · 杜镇宇 · 徐衍会
期刊 中国电机工程学报
出版日期 2025年5月
卷/期 第 45 卷 第 5 期
技术分类 控制与算法
技术标签 跟网型GFL
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 变流器接口电源 电力系统 同调特性 转移系数 IEEE39节点系统
版本:
本文研究100%变流器接口电源电力系统的同调特性,对理解不同变流器电源在电网中的相互作用与稳定行为具有重要意义。传统同步机系统在大扰动下存在固定摇摆模式,但变流器系统是否具备类似特性尚不明确。由于跟网型变流器呈现电流源特性且内阻抗无穷大,传统基于转移阻抗的电气距离方法不再适用。本文首先剖析传统同调分析方法的局限性,进而提出基于转移系数的新分析框架及其计算方法,为系统同调性与稳定性提供新的物理视角。通过构建转移系数矩阵,并在改进的IEEE39节点系统上进行仿真,验证了所提方法的准确性与合理性。该转移系数有效解决了变流器接口电源电气距离度量问题,为未来全电力电子系统的研究提供了理论基础与思路借鉴。
该文研究100%变流器接口电源电力系统的同调特性,对理解不同变流器接口电源经电网的相互作用模式和稳定特性有重要意义.传统同步机系统发生大扰动后,机组通常存在较为固定的相互摇摆模式,但是变流器接口电源是否也存在类似的模式尚无明确结论.目前广泛接入系统的跟网型变流器表现为电流源特性且内阻抗无穷大,故基于转移阻抗的电气距离分析方法不再适用.该文首先分析传统同步机系统同调分析方法的不足;然后,基于转移阻抗的概念提出转移系数及其计算方法,给分析系统同调性和稳定性提供更多的物理见解;最后,通过构建转移系数矩阵分析基于IEEE39节点标准算例系统改造的100%变流器接口电源电力系统,仿真结果验证所提方法的准确性和合理性.该文提出的转移系数解决了衡量从系统某处到变流器接口电源电气距离的问题,为未来更深入的研究100%变流器接口电源电力系统提供借鉴和思考.
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SunView 深度解读

该同调特性分析技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的协调控制具有重要价值。针对跟网型GFL控制模式下电流源特性导致的传统电气距离失效问题,所提转移系数方法可应用于:1)PowerTitan大型储能系统多机并联场景的同调分组与协调控制策略优化;2)光伏电站集群的振荡模式识别与抑制;3)构网型GFM与跟网型GFL混合系统的稳定性评估。该方法为阳光电源开发高比例变流器接入场景下的智能群控算法提供理论支撑,可集成至iSolarCloud平台实现预测性稳定分析,提升新能源电站在弱电网环境下的并网适应性与系统级协同能力。