面向基于逆变器资源的小信号短路比（ssSCR）筛查指标：基于dq坐标系导纳扫描与反馈比特征轨迹的方法

《IEEE Access》：Small-Signal-Based System Strength Metric for Grid-Following Inverters Operating in Weak Grids

　　

摘要：

随着基于逆变器的资源（IBRs）渗透率不断提高，现代电网的系统强度正在降低，并对传统短路比（SCR）指标的适用性提出了挑战。现有的 SCR 变体仍然主要基于故障水平，无法直接捕捉电力电子控制与电网阻抗之间频率相关的相互作用。本文提出了一种基于 dq 坐标系导纳扫描和反馈比特征轨迹的小信号 SCR（ssSCR）筛查指标。该方法使用测量的黑盒导纳模型来表示 IBR，避免了对专有白盒控制信息的需求。将特征轨迹到奈奎斯特临界点的最小距离与相同电网条件下的参考 IBR 进行归一化，以提供变流器 - 电网相互作用的相对度量。该方法在单节点弱电网系统中使用四种跟网型逆变器（GFLI）控制配置进行了评估，并扩展到了包含两个独立控制 IBR 的三节点系统。电磁暂态仿真表明，所提出的指标能够区分常规 SCR 无法区分的控制器整定、电网 X/R 比、电气距离和多 IBR 相互作用。与反馈差分矩阵的最小奇异值进行比较表明，对于测试的 GFLI 案例，两者高度吻合。结果支持将 ssSCR 作为比较性频域预筛查指标，而不是绝对稳定性判据。