跟网型变流器并网系统锁相同步与功率平衡间的相互作用分析

The paper analyzes the coupling mechanism between PLL synchronization and DC-link power balance in grid-following converters. Using singular perturbation and bandwidth-based analysis, it reveals interaction under separated/closed bandwidth conditions, and shows that terminal voltage control bandwidth reduction degrades static stability and eliminates instability near bandwidth crossover.

由于跟网型变流器系统由控制主导、强耦合的特性,锁相同步与直流电容上功率平衡的关系并不清晰.为此,从带宽视角揭示两者在带宽远离、接近时的交互机制.首先,基于两者的动力学行为,以阻尼比和振荡频率作为前者的动态指标,以同步转矩和阻尼转矩作为后者的动态指标;然后后,利用奇异摄动理论将所建线性化模型在临界场景下进行代数化降维,通过分析动态指标的变化揭示两者在带宽远离时的相互作用;最后,基于功率平衡开环传递函数,分析锁相同步对功率平衡环节幅值裕度的影响,揭示两者带宽接近时的相互作用.特别地,该文考虑端电压控制的影响,发现其带宽降低会恶化两者间的相互作用,导致系统静态稳定极限减小,带宽接近易失稳的现象消失.