基于加速度功率控制的、具有可控频率偏差的电网形成型逆变器暂态稳定性提升方法

《IEEE Potentials》：Transient stability enhancement method for grid-forming inverters with controllable frequency deviation based on acceleration power control

　　

摘要：

随着分布式电力资源的大量整合，并网逆变器逐渐被期望能够承担起电网形成单元的角色。这就要求它们不仅要调节电网的电压和频率，还要提供惯性以弥补传统同步发电能力的下降。目前关于电网形成逆变器的研究主要集中在小信号稳定性方面，而电压跌落时的瞬态稳定性问题尚未得到充分研究。本文通过相图分析了电网形成逆变器的瞬态稳定性，并首次提出了一种加速功率控制方案，该方案无需估算电压跌落深度或线路阻抗，就能有效控制在故障发生及消除过程中的频率偏差。值得注意的是，所提出的方法即使在严重的电网故障情况下也能保持电网形成逆变器的同步稳定性。最后，我们在实验室搭建了一个500瓦的实验平台，用以验证这种瞬态稳定性提升方法的有效性。