检索结果-内蒙古大学图书馆

高电压技术 2025年第4期51卷 1527-1542,I0001-I0003页

作者：迟永宁江炳蔚范译文胡家兵林伟芳刘宏志马士聪姚骏中国电力科学研究院有限公司北京100192 华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074 输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学) 重庆400044

随着新能源渗透率的不断提升,电网强度减弱,惯量阻尼水平低,系统抗扰动能力弱,使得具有惯量阻尼支撑能力的构网型变流器优势凸显,成为最具应用前景的一类并网变流器。变流器作为新能源与电网之间的并网接口,将电能安全稳定高效输送至电... 详细信息

随着新能源渗透率的不断提升,电网强度减弱,惯量阻尼水平低,系统抗扰动能力弱,使得具有惯量阻尼支撑能力的构网型变流器优势凸显,成为最具应用前景的一类并网变流器。变流器作为新能源与电网之间的并网接口,将电能安全稳定高效输送至电网,其控制稳定性很大程度上决定了新能源并网系统的稳定性。为此,从构网型变流器扰动模型的构建策略及扰动分析方法出发,分析控制环节与动态特性间的联系,在惯量动态、故障电流、宽频振荡3个方面揭示了构网型变流器的动态与稳定特性,进而在大电网条件下明确了构网型变流器稳定控制的关键问题,展望了构网型变流器稳定控制的后续研究方向,为构网型变流器的进一步研究与应用提供参考。

关键词：新能源并网构网型变流器控制环节稳定机制动态特性物理本质

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构网型变流器宽短路比范围适应性分析与提升

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电力系统自动化 2025年第2期49卷 64-72页

作者：刘龙胡彬王垚鑫廖玉茗黄旭东年珩浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

随着新能源渗透率的增大,电网的复杂度也随之增加,基于构网控制的并网变流器面临电网短路比宽范围变化的并网环境。为了研究构网型变流器并网时潜在的稳定性问题,并提升其在宽短路比范围电网下的适应性,文中建立了考虑功率控制、坐标变... 详细信息

随着新能源渗透率的增大,电网的复杂度也随之增加,基于构网控制的并网变流器面临电网短路比宽范围变化的并网环境。为了研究构网型变流器并网时潜在的稳定性问题,并提升其在宽短路比范围电网下的适应性,文中建立了考虑功率控制、坐标变换以及电压-电流控制的阻抗模型,通过分析降阶阻抗模型揭示了构网型变流器与强网交互时的失稳机理。进而,提出了混合虚拟阻抗法,在全频段内提升了构网型变流器的并网稳定性以及在复杂电网环境下的适应性。最后,通过实验验证了阻抗特性分析的正确性与所提控制策略的有效性。

关键词：并网稳定性构网型变流器次同步振荡小信号建模阻抗重塑宽短路比范围

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构网型变流器：控制与稳定特性

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高电压技术 2025年

作者：迟永宁江炳蔚范译文胡家兵林伟芳刘宏志马士聪姚骏中国电力科学研究院华中科技大学电气与电子工程学院输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学)

随着新能源渗透率的不断提升，电网强度减弱，惯量阻尼水平低，系统抗扰动能力弱，使得具有惯量阻尼支撑能力的构网型变流器优势凸显，成为最具应用前景的一类并网变流器。变流器作为新能源与电网之间的并网接口，将电能安全稳定高效输... 详细信息

随着新能源渗透率的不断提升，电网强度减弱，惯量阻尼水平低，系统抗扰动能力弱，使得具有惯量阻尼支撑能力的构网型变流器优势凸显，成为最具应用前景的一类并网变流器。变流器作为新能源与电网之间的并网接口，将电能安全稳定高效输送至电网，其控制稳定性很大程度上决定了新能源并网系统的稳定性。为此，从构网型变流器扰动模型的构建策略及扰动分析方法出发，分析控制环节与动态特性间的联系，在惯量动态、故障电流、宽频振荡3个方面揭示了构网型变流器的动态与稳定特性，进而在大电网条件下明确了构网型变流器稳定控制的关键问题，展望了构网型变流器稳定控制的后续研究方向，为构网型变流器的进一步研究与应用提供参考。

关键词：新能源并网构网型变流器控制环节稳定机制动态特性物理本质

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采用自适应功率与电压指令的构网型变流器故障穿越策略

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西安交通大学学报 2025年第3期59卷 147-159页

作者：卜鸣郑涛杨畅陈治铃西安交通大学电气工程学院西安710049

为了解决构网型变流器在电网电压跌落情况下出现的过电流以及暂态失稳问题,提出了一种基于功率与电压指令自适应调整的故障穿越控制策略。首先,建立了以虚拟同步发电机控制为基础的构网型变流器模型,在此基础上分析电网电压跌落时构网... 详细信息

为了解决构网型变流器在电网电压跌落情况下出现的过电流以及暂态失稳问题,提出了一种基于功率与电压指令自适应调整的故障穿越控制策略。首先,建立了以虚拟同步发电机控制为基础的构网型变流器模型,在此基础上分析电网电压跌落时构网型变流器的暂态失稳机理以及过电流产生原因。然后,提出了一种基于功率、电压指令自适应调整的控制策略,通过动态调整有功功率参考值和电压参考值来提高功角稳定性,同时限制故障期间电流稳态分量。此外,引入动态虚拟阻抗限制故障开始和清除期间的暂态冲击电流。最后,通过仿真对所提故障穿越控制策略的有效性进行验证。结果表明:所提控制策略不受电压跌落程度和故障持续时间的影响,能够将故障期间电流幅值限制在1.5倍额定值以下,将故障电流稳态分量幅值限制在额定值的1.2倍,同时保持系统稳定。

关键词：构网型变流器电流幅值限制功角稳定性虚拟阻抗故障穿越控制

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基于混合同步控制的构网型变流器不对称故障下暂态稳定分析

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电力系统自动化 2025年第2期49卷 20-29页

作者：王龙悦胡鹏飞于彦雪杨锐良张哲玮浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 云南电网有限责任公司昆明供电局云南省昆明市650011

构网型变流器具有良好的主动支撑特性和弱电网适应能力,已成为目前关注的热点。然而,构网型控制(GFMC)在电网故障下的暂态稳定性能是制约其运行的关键问题,现有成果主要关注对称故障下GFMC策略的暂态同步稳定问题,对于不对称交流故障下... 详细信息

构网型变流器具有良好的主动支撑特性和弱电网适应能力,已成为目前关注的热点。然而,构网型控制(GFMC)在电网故障下的暂态稳定性能是制约其运行的关键问题,现有成果主要关注对称故障下GFMC策略的暂态同步稳定问题,对于不对称交流故障下的暂态同步稳定特性鲜有深入研究。针对最新的混合同步型构网控制方法,首先,结合正负序解耦模块与混合同步控制结构,使混合同步控制能够应用于不对称故障。其次,建立了不对称故障下系统的详细动态模型,基于此模型,定性分析了正负序电流对暂态稳定的影响规律,并进一步基于相图模型定量解析正负序电流与暂态失稳边界的数学关系。最后,基于电磁暂态数值仿真和硬件在环实验,验证了所提控制策略的有效性和不对称故障下暂态同步稳定性分析的准确性。

关键词：不对称故障暂态稳定性构网型变流器混合同步控制相平面法电流稳定边界

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弱电网下跟/构网型变流器并联系统的阻抗频率耦合及稳定性分析

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电力系统自动化 2025年第1期49卷 27-37页

作者：盛李龙许津铭李威康嘉华郄朝辉谢少军南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市211106 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106

在含跟网型光伏及构网型储能的异构系统中,利用阻抗分析法可以研究构网型变流器对异构系统稳定性的影响。然而,现有研究未充分考虑变流器间、变流器与电网阻抗间的频率耦合效应,难以准确评估弱电网下异构系统的稳定性。因此,以两机异构... 详细信息

在含跟网型光伏及构网型储能的异构系统中,利用阻抗分析法可以研究构网型变流器对异构系统稳定性的影响。然而,现有研究未充分考虑变流器间、变流器与电网阻抗间的频率耦合效应,难以准确评估弱电网下异构系统的稳定性。因此,以两机异构并网系统为例,文中深入分析了系统内部耦合对跟/构网型变流器输出阻抗的影响。分析表明,电网阻抗以及构网型/跟网型变流器输出阻抗对跟网型/构网型变流器输出阻抗有附加影响;相较于变流器独立并网运行,异构系统中跟网型变流器中低频段输出阻抗易受到影响,而构网型变流器输出阻抗基本不受影响。在此基础上,将构网型变流器与电网合并视为等效电网而建立了异构并网系统阻抗模型,讨论了小干扰稳定性。硬件在环实验结果表明,相较于传统阻抗模型,基于所提阻抗模型的稳定性分析实现了弱电网下系统小干扰稳定性的准确判断。

关键词：光伏并网系统异构系统跟网型光伏构网型储能跟网型变流器构网型变流器弱电网频率耦合阻抗模型小干扰稳定性

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频率自适应的构网型变流器宽频带谐波电压抑制策略

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电工技术学报 2025年第1期40卷 164-177页

作者：赵统吴超王勇蒋顺平黄秋燕上海交通大学电气工程系上海200240 思源清能电气电子有限公司上海201108

传统构网型变流器在复杂电网阻抗、非线性负载的应用场景下的输出电压会存在较大谐波而不满足电能质量要求。然而,传统构网变流器的控制目标在于维持基波电压幅值和频率的稳定,公共耦合点谐波电压的问题被忽略。为了提升构网变流器对谐... 详细信息

传统构网型变流器在复杂电网阻抗、非线性负载的应用场景下的输出电压会存在较大谐波而不满足电能质量要求。然而,传统构网变流器的控制目标在于维持基波电压幅值和频率的稳定,公共耦合点谐波电压的问题被忽略。为了提升构网变流器对谐波电压的抑制能力,该文提出了一种宽频带的谐波电压消除策略。该策略在主要的谐波电压频率范围内均保持足够的增益,且与基波控制解耦。此外,所提策略不依赖于自适应谐振控制器、重复控制器中的谐波电压频率提取环节而对频率变化的谐波电压进行抑制,简化了控制器结构,使其便于工程实施。该文推导的构网变流器的小信号分析和阻抗模型也证明了所提策略在和基波控制解耦的同时有效地提升了谐波电压抑制能力。最后,通过实验验证了理论分析的准确性和有效性。

关键词：构网型变流器阻抗模型谐波电压消除宽频带控制器

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考虑电流限幅的构网型变流器暂态稳定分析与自适应限幅方法

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电力系统自动化 2025年第2期49卷 30-40页

作者：何宏亮肖晃庆张利东华南理工大学电力学院广东省广州市510640 南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663

电流限幅环节的引入深刻改变了构网型变流器的暂态同步机制与动态特性。为研究大扰动故障下电流限幅环节对构网型变流器暂态同步稳定性的影响,基于功角特性曲线分析了传统d轴优先限幅策略在故障条件下的动态特性。在电网电压暂降且未及... 详细信息

电流限幅环节的引入深刻改变了构网型变流器的暂态同步机制与动态特性。为研究大扰动故障下电流限幅环节对构网型变流器暂态同步稳定性的影响,基于功角特性曲线分析了传统d轴优先限幅策略在故障条件下的动态特性。在电网电压暂降且未及时切除故障的工况下,变流器将会“锁死”在限幅控制模式。针对这一问题,提出一种自适应限幅方法,引入自适应系数调整限幅状态下构网型变流器的功角特性曲线。首先,确定自适应系数的取值范围,以保证变流器在各工况下均能恢复正常运行状态。然后,采用等面积法则选取自适应系数最优取值,使变流器获得最大极限切除角和极限切除时间。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性以及自适应限幅控制策略的有效性。

关键词：电压源变流器构网型变流器电流限幅暂态稳定性功角特性曲线等面积法则

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跟网型和构网型变流器混合系统稳定性分析方法

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中国电机工程学报 2025年第1期45卷 25-37,I0003页

作者：王冠淇裴玮熊佳旺李毅丰中国科学院电工研究所北京市海淀区100190 中国科学院大学北京市石景山区100049

为改善以跟网型变流器(grid-following,GFL)为主体的新能源电力系统电压频率支撑力不足的情况,目前主流的研究趋势是在系统中引入构网型变流器(grid-forming,GFM),构建GFL-GFM混合系统来提高新能源电力系统的支撑能力,以保障系统的安全... 详细信息

为改善以跟网型变流器(grid-following,GFL)为主体的新能源电力系统电压频率支撑力不足的情况,目前主流的研究趋势是在系统中引入构网型变流器(grid-forming,GFM),构建GFL-GFM混合系统来提高新能源电力系统的支撑能力,以保障系统的安全可靠运行。由于跟网型变流器和构网型变流器的控制策略及外特性具有较大差异,且各变流器间存在相互耦合的现象,混合系统的稳定性分析将更为复杂。然而,现有研究主要集中在对单一种类变流器的稳定性分析,未深入定量研究GFL-GFM混合系统的稳定性。为了解决这一问题,该文推导GFL-GFM混合系统稳定的关键条件,定义表征混合系统稳定性及强弱的关键量,并进一步揭示变流器参数及容量配比对混合系统稳定性的影响。首先,推导出混合系统的稳定条件;其次,基于稳定条件,定义“混合系统支撑量”来表征混合系统的稳定性,进一步推导“改进短路比”来表征混合系统的强弱;然后,分析变流器参数对系统稳定性的影响,并定量获得变流器的临界容量占比;最后,通过实验验证理论分析的正确性。

关键词：构网型变流器跟网型变流器 GFL-GFM混合系统混合系统支撑量改进短路比

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低阻抗下构网型变流器稳定性机理分析

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高电压技术 2025年第3期51卷 1444-1453,I0017页

作者：严文博黄云辉方正王栋唐金锐周克亮武汉理工大学水路交通控制全国重点实验室武汉430070 武汉理工大学自动化学院武汉430070

构网型变流器具有电压源特性,在高阻抗弱电网下具有良好的稳定性,然而在低阻抗强电网下却可能失稳。针对构网型变流器接入低阻抗电网的稳定性问题,首先建立低阻抗下构网型变流器的状态空间模型,并结合特征根轨迹和参与因子,分析不同电... 详细信息

构网型变流器具有电压源特性,在高阻抗弱电网下具有良好的稳定性,然而在低阻抗强电网下却可能失稳。针对构网型变流器接入低阻抗电网的稳定性问题,首先建立低阻抗下构网型变流器的状态空间模型,并结合特征根轨迹和参与因子,分析不同电网强度和不同控制参数下系统的主导模态及稳定趋势。在状态空间模型的基础上,建立构网型变流器接入交流电网的动力学模型,以表征内电势动力学特性——惯量、阻尼分量、同步分量。通过分析构网型变流器阻尼分量和同步分量随电网强度和控制参数变化的演化规律,揭示低阻抗下构网型变流器的稳定性机理。分析结果表明,构网型变流器端电压控制环在低阻抗下会引入显著的附加负阻尼分量,降低系统的稳定性,通过增大端电压控制环带宽能够减少负的附加阻尼,提升系统的稳定性。同时,减小惯量系数和增大阻尼系数也能够增大阻尼分量,从而改善稳定性。

关键词：构网型变流器小信号稳定性动力学特性阻尼分量同步分量低阻抗电网

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