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河南理工大学学报(自然科学版)2025年第01期:并网逆变器惯性特性与提升策略研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李继方;韩爱山;

单位:华北水利水电大学电气工程学院;

摘要:目的 为解决当前大规模新能源发电并网后电力系统低惯量运行的问题,方法 对并网逆变器惯性特性进行分析,并对提升并网逆变器惯性水平的方法进行研究。首先分析电力系统中惯性的本质,推导出并网逆变器惯性水平与自身器件参数的关系,利用根轨迹法绘出以直流侧电容为变量的直流电压控制环根轨迹,结合根轨迹和不同电网工况场景对逆变器惯性水平的需求优化直流侧电容取值;然后在并网逆变器直流侧电压控制环中引入频率反馈环节,提出一种改进的逆变器直流侧电压控制策略和逆变器调制策略,进而提升并网逆变器的瞬时惯量水平,使直流侧电容根据电网频率波动情况进行充放电,抑制电网频率瞬时变化率;最后,使用MATLAB/Simulink搭建仿真平台对所提惯性提升策略进行验证。结果 结果表明,当直流侧电容取0.4 F,虚拟惯性时间常数为5 s时,与未使用本文所提控制策略相比,本文策略的系统频率跌落最大偏移量减小了0.11 Hz,平均跌落速率减小了0.035 Hz/s。结论 所提策略能有效提升并网逆变器惯性水平,抑制电网频率瞬时变化。

关键词:电力系统;;逆变器;;频率稳定;;惯性;;电容电压;;电压控制

基金资助:国家自然科学基金资助项目(U1804149)