计及低复杂度少保守性的并联分数阶逆变器系统稳定性研究

作     者：杨铎烔 林振福 聂智杰 张子昊 曾博儒 YANG Duotong;LIN Zhenfu;NIE Zhijie;ZHANG Zihao;ZENG Boru

作者机构：南方电网数字电网研究院股份有限公司广东广州510700 

出 版 物：《电力系统保护与控制》 (Power System Protection and Control)

年 卷 期：2025年第53卷第1期

页      面：47-58页

核心收录：

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 

基　　金：广东省重点领域研发计划项目资助(2021B0101230003) 

主　　题：稳定裕度 T型并网变流器 分数阶电感和电容 Gershgorin定理 Ostrowski定理 

摘      要：三电平T型换流器(three-level T-type converter,3LT^(2)C)与LCL滤波器在可再生能源发电系统中被广泛使用。最近研究表明,由于LCL滤波器的电感和电容的分数特性,分数阶模型在描述LCL-3LT^(2)C变换器的静态和动态行为方面比整数阶模型具有更高的准确性。为了评估并网分数LCL-3LT^(2)C(FLCL-3LT^(2)C)的稳定性,通常采用分数阶阻抗模型;然而,由于分数微积分的存在,特征方程的整体阶次会增加,从而导致高处理器计算负荷。此外,现有的特征值估计方法在特征值取值范围精度方面存在不足。为了解决这些问题,提出了一种基于Ostrowski定理的低复杂度和较少保守性的稳定性判据,该准则根据系统环路增益矩阵确定关键稳定点。首先,在不平衡电网下建立了单个和多并联F3LT^(2)C的分数序列导纳模型。其次,通过Ostrowski定理确定了系统的临界稳定点。仿真和实验结果验证了所提出的分数模型的建模准确性,以及提出的低复杂度和少保守性稳定性判据的有效性。