基于电力电子变换器虚拟同步构网控制的电力系统暂态稳定极限提升方法

风电、光伏等可再生能源通过电力电子变换器并网，其动态特性与同步机差异显著，高比例接入将严重影响系统暂态稳定性。本文利用变换器的虚拟同步构网特性及其控制模式灵活切换能力，提出一种提升系统暂态稳定极限的控制方法。建立变换器与同步机并联系统的暂态稳定分析模型，分析虚拟同步控制下有功输出占比对稳定性的影响机理，进而设计以电压跌落深度为判据的自适应反馈模式切换策略，实现有功输出的灵活调控。仿真结果验证了所提方法的有效性。

以电力电子变换器为并网接口的风电及光伏等可再生能源因其电源特性与同步发电机相比存在巨大差异,其高比例接入将使电力系统的暂态稳定性特征发生重大改变,给电力系统的暂态稳定性控制带来新的挑战.该文利用电力电子变换器的虚拟同步构网特性及灵活切换控制功能,提出一种提升电力系统暂态稳定极限的构网控制方法.首先,基于电力电子变换器虚拟同步构网控制的典型控制结构与控制策略,分析并给出变换器与同步机并联系统的暂态稳定分析模型.然后,基于虚拟同步构网控制变换器有功输出占比对系统暂态稳定性的影响分析,给出通过灵活控制变换器有功输出提升系统暂态稳定极限的基本原理.在此基础上,以电压跌落深度为判据,设计基于虚拟同步构网控制反馈模式自适应切换的变换器有功灵活控制方法,实现电力系统暂态稳定极限的提升.最后,通过对电力电子变换器并网系统的仿真分析,验证所提暂态稳定极限提升控制方法的有效性.