弱电网下电压源型变换器静态稳定性分析

摘要

电压源型变换器(Voltage Source Converter,VSC)作为新能源发电的并网接口广泛地应用于电力系统.以单台VSC经线路阻抗并入无穷大电网为例,推导弱电网下VSC功率输出特性.基于VSC系统阻尼转矩模型得出阻尼系数直接决定系统静态稳定,同步系数通过影响阻尼功率相位间接影响系统稳定.根据阻尼功率与同步功率之间的相位关系解释了VSC系统静态失稳机理,并且利用Bode图研究了系统参数与运行工况对系统稳定性影响.结果表明,电流环比例增益越低、锁相环带宽越窄或无功功率运行不合理,VSC系统将面临静态失稳风险.同时在Matlab/Simulink中搭建VSC并入弱电网模型,验证了理论分析的正确性.