SG-VSC系统中PLL小信号同步稳定性的相互作用机制：定子磁链与网络动态的作用

《IEEE Potentials》：Interaction mechanisms of PLL small-signal synchronization stability in SG-VSC systems: Roles of stator flux and network dynamics

　　随着可再生能源渗透率的不断提高，现代电力系统中同步发电机（SG）与通过锁相环（PLL）同步的电压源变流器（VSC）预计将共存，导致复杂的动态交互作用。传统的PLL-VSC小信号稳定性分析通常简化或忽略SG定子磁通的电磁暂态过程以及交流网络动态过程，使得这些动态过程对PLL主导稳定模式的影响机制在很大程度上尚未被探索。为了弥合这一空白，本文建立了一个并联SG-VSC系统的全面小信号模型。在自稳定和辅助稳定的分析框架内，通过分支分解严格提取了与交流网络动态过程和SG定子磁通相关的复杂力矩路径。通过在不同运行条件下分析评估复杂力矩系数，揭示了这些动态过程调节PLL同步稳定性的内在机制。研究结果揭示了涉及VSC容量比、有功功率设定值、PLL控制参数和电气距离的关键影响模式。具体来说，揭示了SG磁通/网络动态过程与PLL之间的耦合如何改变PLL-VSC的阻尼力矩和同步力矩。