微网孤岛运行条件下基于导纳域的稳定性研究.PDF

第 33 卷 第 5 期 电 力 自 动 化 设 备 Ｖｏｌ．33 Ｎｏ．5 ２０ 13 年 5 月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ May ２０ 13 微网孤岛运行条件下基于导纳域的稳定性研究 姜世公 ，王 卫 ，刘桂 花 ，徐殿 国 （哈 尔滨 工业 大 学 电气工程及 自动化 学院 ，黑龙 江 哈 尔滨 15000 1） 摘 要 ： 通过 分析 电压 源型逆 变器的拓 扑结构和控制策略 ，建立 了逆 变器输 出阻抗模 型 。 结合 阻抗分析 方 法分 析 了逆 变器 中滤波器参数和控制环路 增益对其输 出阻抗 、逆 变 系统等效环路 增益及稳 定性 的影响规律 ，并采 用 时域 分析 方 法验证 了相 关分析 的正确性 。 基 于微 网孤 岛运行 时 多逆 变器并联 的特 点 ，提 出了一种 导 纳域 的稳 定性判 断方 法 ，给 出了逆 变器输 出导 纳和 负载输入 导 纳之 间量化 的稳 定性判 断条件 ，通过合 理设 计微 源 输 出导纳 以保证微 网 系统 的稳 定性 。 仿 真和 实验 结果验证 了所提 方 法的正确性和 可行性 。 关键词 ： 微 网 ； 稳 定性 ； 输 出阻抗 ； 导 纳域 ； 逆 变器 ； 模 型 中图分 类号 ： TM 7 12 文献标识码 ： A DOI ： 10.3969／ j .issn.1006-6047.20 13.05.004 0 引言 1976 年 Middlebrook 提 出 的阻抗 分 析 方 法 ［17 ］被 广泛用于分析系统 的小信号稳定性 并指 出了级联 系 随着传统 的煤 、石油等化石 能源逐渐走 向枯竭 ， ， 统 的稳定性判断条件及相应 的禁止 区 但是 由于该 阻 提高能源利用效率 、开发新 能源 、加强可再 生能源 的 ， 抗判断条件过于严格 使得整个系统 的设计过于保守 利用成 为解决 能源需求增 长 与能源短缺 以及 能源利 ， 。 Fred C. Lee 和 S. D. Sudhoff 等 人 又 分 别 提 出 了改 用 与环境保 护等矛盾 的重要 途径 ［1鄄 3］。 因此 ，具 有投 进 的系统小信号稳定性判 断条件并且定义 了相应 的 资少 、损耗低 、可靠性 高等优 点 的分 布式发 电技术 获 ［ ］ 禁 止 区［18鄄 21］。 但 上述分 析方法都是 在 源变换 器 和负 得 了越 来 越 多 的重 视 和应 用 4 鄄 7 。 将 分 布式 发 电系 载各 自稳定 的前 提下 ，当源变换器输 出阻抗不变 时 ， 统 以微 网的形式接入大 电网 ，与大 电网互 为支撑 ，或 针对不 同的负载进行设计 以保证级联 系统稳定性 。 独立运行 为本地 负载提供 能量是最 能有效发挥分 布