直流电压时间尺度下光伏并网控制系统稳定性分析

摘要

随着光伏发电并网规模的扩大，由其换流器控制系统动态特性引起的小干扰稳定性问题愈加突出。而单台光伏发电单元容量较小，故并网光伏发电系统中往往包含大量光伏发电单元，系统模型阶数较高，极大地增加了稳定性分析的复杂程度。因此，为提出一种较为简单有效的稳定性判别方法，文中首先通过时间尺度分解建立并网光伏发电系统在直流电压时间尺度下的小干扰稳定分析降阶模型；随后，在该模型的基础上，由劳斯-赫尔维茨判据推导得到系统的小干扰稳定判据，并结合判据分析直流电压时间尺度下影响系统小干扰稳定性的关键因素，辨识出3个影响稳定性的不利因素：重负荷、弱连接、不恰当的控制参数设置；最后，通过仿真算例验证该稳定性判据的正确性和有效性。结果表明：所得出的稳定性判据能有效评估并网光伏发电系统在直流电压时间尺度下的小干扰稳定性，并且不需要建立复杂高阶的系统模型，极大地简化了计算和分析过程。