基于功率-角度交互机制的SG-GFL-GFM并联系统的瞬态稳定性分析方法

《Protection and Control of Modern Power Systems》：Transient stability analysis approach of the SG-GFL-GFM parallel system based on power-angle interaction mechanism

　　

摘要：

针对集成电网跟随（GFL）和电网形成（GFM）转换器以及同步发电机（SG）的电力系统，本文提出了一种基于功率角交互机制的新的暂态稳定性分析方法。该方法建立了一个非线性微分方程模型，其中包含了锁相环（PLL）动态、虚拟同步发电机（VSG）控制以及功率交互特性。通过对暂态过程中不平衡功率分布的系统性研究，阐明了在各种参数变化条件下SG、GFL和GFM转换器的功率角动态行为。理论分析通过相位轨迹评估和RT-LAB实时仿真在故障条件下的验证得到了证实。研究结果定量表明：1) 将GFL转换器的q轴电流从0.2 p.u.增加到1 p.u.会使功率角偏差从0.027 rad增加到0.053 rad；2) 将PLL的比例增益从5增加到9.85，同时将其积分增益从200降低到100，可以增强GFL的稳定性，使功率角偏差从0.055 rad减小到0.028 rad；3) 将GFM的功率参考值从1 p.u.降低到0.5 p.u.可以使功率角波动从0.16 rad减小到0.06 rad。这些结果验证了所提出稳定性分析方法的正确性和有效性。