含静止同步补偿器的光伏并网系统静态同步稳定分析.pdfVIP

2025年6月电工技术学报Vol.40No.11

第40卷第11期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJun.2025

DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.240754

含静止同步补偿器的光伏并网系统

静态同步稳定分析

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马睿聪曹永吉张恒旭李常刚

（1.山东大学电气工程学院济南2500612.山东大学智能创新研究院济南250101）

摘要光伏电站并网时需要具备一定的无功支撑能力，通常需要配备无功补偿装置，二

者之间的相互作用增加了静态同步稳定问题的分析难度。该文首先提出一种含静止同步补偿

器（STATCOM）的光伏并网系统静态同步稳定分析方法；然后考虑不同并网变换器dq坐标系间

的变换，构建多并网变换器并联系统的等效小信号模型，在阻抗分析方法基础上改进稳定判据，

并利用衰减系数指标定量刻画系统的静态同步稳定性能，构建静态同步稳定量化评估指标体系；

最后结合改进的判据和量化指标，详细地分析了STATCOM对光伏并网系统静态同步稳定性能的

影响，总结了各控制参数对于系统运行零极点分布的影响规律。

关键词：光伏系统静止同步补偿器（STATCOM）静态同步稳定阻抗分析方法衰减系数

中图分类号：TM712

0引言文献[10]针对线性变参数（LinearParameter-Varying,

LPV）控制的功率同步跟网型变流器（Power-

电力系统内各动态元件处于相对静止的安全稳

定运行状态，被称为电力系统处于同步状态[1]。风SynchronizedGridFollowingInverter,PSGFLI），构

建输出的阻抗矩阵，分析控制参数运行对系统稳定

电和光伏等新能源采用电力电子装置作为并网接

性能的影响。文献[11]构建含储能多馈入系统的交

口，具有非线性、异构性和低惯量等明显特征，导

流电网动态阻抗模型，基于多变量反馈理论实现系

致系统同步方式从以同步发电机为主导的物理同步

统的模态解耦。文献[12]构建模块化多电平变换器

转变为以并网变换器为主导的控制同步，引起了新

型电力系统中的同步机理转变[2-3]。随着新能源装机（ModularMultilevelConverter,MMC）多输入多输出

模型，采用块对角占优理论实现模型降维。阻抗分

规模的增加，电网传统物理同步方式的主导特性持

析方法的难点在于稳定判据的选取，要进一步拓展

续减弱，并网变换器多控制回路间的强耦合特性对

[13-16]

阻抗分析稳定判据。

电网影响日益显著，新型电力系统静态同步稳定问

题机理更加复杂[4-5]。相较于传统电力系统，新型电影响系统静态稳定的因素主要有以下几点：

1）系统的静态同步稳定性受电压影响，在电压

力系统静态同步稳定问题分