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基于复转矩系数的无内环构网变流器低频振荡分析与抑制策略
Low-frequency Oscillation Analysis and Suppression Strategy of Grid-forming Converters without Inner Loop Based on Complex Torque Coefficient
陈雪韬 · 吴超 · 王简 · 王勇 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
在高电力电子化系统中，无内环构网变流器因控制简单、电压源特性优良而广泛应用，但在弱阻尼系统中易引发低频振荡。本文采用复转矩系数法，揭示其失稳机理在于常值虚拟阻抗在低频段缺乏相位滞后，难以提供有效阻尼转矩，且增大虚拟阻抗会加剧无功环路负阻尼。为此，提出基于低通滤波器的虚拟阻抗策略，增强系统低频阻尼转矩。仿真与StarSim半实物实验结果验证了该策略对低频振荡的有效抑制能力。
解读: 该研究对阳光电源的储能和大型光伏产品线具有重要参考价值。无内环GFM控制在ST系列储能变流器和大功率SG系列逆变器中可简化控制结构,提升系统稳定性。提出的低通滤波型虚拟阻抗策略可有效解决PowerTitan等大型储能系统在弱电网下的低频振荡问题。这对提升阳光储能产品在高渗透率新能源场景下的并网性能具...
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
Quantitative Analysis of Transient Synchronization Stability of Virtual Synchronous Generators Considering Damping Effects
张静怡 · 田震 · 李锡林 · 黄萌 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
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...
解读: 该VSG暂态稳定性量化分析方法对阳光电源构网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，所提迭代等面积法可精确计算虚拟惯量与阻尼参数边界，指导GFM控制策略优化，降低弱电网并网时的暂态失稳风险。该方法保守性低、计算快速的特点适合集成到iSolarCloud平台，...
使用分数阶调节器的构网型电压源换流器主动阻尼
Active Damping of Grid-Forming Voltage-Source Converter Using Fractional-Order Regulators
Yun Yu · Yajuan Guan · Wenfa Kang · Jingxuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
为了在未来能源系统中可靠地整合基于电力电子技术的发电设备，电网形成（GFM）变流器已被广泛视为一种潜在的解决方案。然而，当作为通过有功功率调节实现同步的电压源运行时，GFM变流器的阻尼不足，特别是在引入虚拟惯量以提供频率支撑时。为解决这一问题，本文采用分数阶调节器开发了有源阻尼控制方案。与现有的可能显著改变用惯性常数量化的惯性响应的控制方法不同，所提出的控制方案旨在为功率设定点跟踪和外部干扰引入足够的阻尼，同时保持GFM变流器的惯性响应与惯性常数之间原有的明确关系。在此背景下，可同时实现由某些电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于分数阶调节器的构网型变流器主动阻尼技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率持续提升，构网型（GFM）控制已成为光伏逆变器和储能变流器技术演进的关键方向，这与我司在高比例新能源并网场景下的产品布局高度契合。 该技术的核心价值在于解决了构网型变流器在提供惯量支撑时阻尼...