三相并網逆變器頻率耦合機理分析及穩定性判定

鄒小明, 杜 雄, 王國寧, 楊友耕, 籍勇亮

(1. 輸配電裝備及系統安全與新技術國家重點實驗室(重慶大學), 重慶市 400044; 2. 國網重慶電力公司電力科學研究院, 重慶市 401123)

0 引言

目前分布式發電技術的發展使得并網逆變器廣泛應用于電力系統中[1-2]。逆變器和電網之間相互作用可能會引起穩定性問題[3-4],威脅到分布式發電系統的安全可靠運行。因此,分析并網逆變器系統的穩定性非常重要。

基于阻抗判據的方法廣泛應用于分析互聯系統的穩定性。阻抗判據方法最先由Middlebrook提出[5],并已廣泛應用于分析直流互聯系統的穩定性[6-7]。

在三相交流系統中,由于系統不存在固定的直流靜態工作點,因而不能采用傳統小信號建模方法直接建模[8]。為此,文獻[9]提出了在旋轉坐標系下建立并網逆變器阻抗模型的方法。該方法通過Park變換將三相交流量變換成dq坐標系下的直流量,然后在其直流靜態工作點上進行小信號線性化,得到dq坐標系下的并網逆變器阻抗模型。由于dq坐標系下的阻抗模型物理意義不清晰,且難以測量,后來學者又普遍采用了基于諧波線性化的諧波阻抗建模方法[10-12]。該方法直接在靜止坐標系下建立三相交流系統中變流器阻抗模型,因此物理意義清晰,非常便于測量。

文獻[13-14]在靜止坐標系下建立了逆變器在正負序擾動頻率下的諧波導納模型。文獻[13]中的模型忽略了正負序頻率分量相互耦合的影響,因而在某些情況下不能準確判定出并網逆變器系統的穩定性。……