考虑光伏运行点变化的并联构网型光伏系统动态交互分析与主动稳定化

《IEEE Open Journal of Power Electronics》：Dynamic Interaction Analysis and Active Stabilization of Parallel Grid-Forming PV Systems Considering PV Operating-Point Variations

　　分布式可再生能源渗透率的不断提高，加速了构网型变流器（GFMCs）作为现代电力系统中同步发电机的有效替代品的应用。然而，并联GFMCs之间的动态交互，特别是在异构多变流器系统中，其理解仍然不足。本文研究了并联构网型光伏（PV）系统的交互动态和稳定性，重点聚焦于与光伏运行工作点相关的直流侧动态，该动态会局部激发主导的低频振荡模式。本文开发了一个综合的小信号状态空间模型，该模型纳入了光伏电源动态、变流器控制回路以及网络耦合，用于分析光伏运行工作点转变、输电线路阻抗变化、负载条件以及控制参数不匹配的影响。分析表明，光伏运行工作点从最大功率点向恒流区域的转变会显著改变有效直流侧阻抗并降低模态阻尼。在并联系统中，这些局部激发的振荡通过公共耦合点及电气网络传播，从而影响邻近变流器的动态响应。为缓解这些对工作点敏感的振荡动态，本文提出了一种主动补偿器，以增强局部阻尼并减少振荡通过并联系统的传播。非线性时域仿真和OPAL-RT实时实现验证了所建立小信号模型的准确性以及所提主动阻尼策略在各种运行条件下的有效性。