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第49卷第14期2025年7月25日Vol.49No.14Jul.25，2025
DOI：10.7500/AEPS20241202007
含跟网型电源的多馈入系统暂态稳定性评估及影响因素分析
张添，姚骏，杨东，金容宇，赵林生，谢海
（输变电装备技术全国重点实验室（重庆大学），重庆市400044）
摘要：随着以锁相环同步方式并网的新能源发电规模不断扩大，新型电力系统的暂态特性发生了
深刻变化。为了解决多个跟网型电源馈入任意交流系统的暂态稳定问题，首先，基于系统的网架结
构推导了跟网型多馈入系统的大扰动数学模型。然后，结合跟网型电源的暂态响应特性及电源间
的控制相互作用，明确了跟网型多馈入系统的暂态同步稳定机理。同时，提出了一种跟网型多馈入
系统暂态同步稳定平衡点的快速求解方法，并给出了相应的稳定裕度评估指标。在此基础上，综合
分析了系统暂态稳定性的主要影响因素及规律。最后，基于改进的IEEE39节点系统进行算例验
证。结果表明，所提评估指标能够准确反映跟网型多馈入系统的暂态同步稳定性，并验证了系统暂
态同步稳定性影响规律分析的正确性。
关键词：跟网型电源；新能源；多馈入系统；暂态同步稳定性；稳定裕度
0引言对于跟网型电源的同步动态特性，已开展了大
量的研究。文献［7］借鉴传统同步发电机暂态稳定
随着风电、光伏等新能源发电规模不断扩大，电
性分析方法，提出了跟网型电源的等效等面积法则，
［1-2］
力电子变流器在电力系统中的占比不断提升。
通过比较加减速面积来分析系统是否能够实现同步
基于锁相环同步的矢量控制技术具有有功-无功解
稳定。文献［8-9］采用相平面法，通过分析同步动态
耦、技术成熟性高的优势，已被广泛应用于新能源发
过程中系统状态量的图像轨迹，分别研究了不同短
电设备的并网控制。采用锁相环同步的发电设备因路比及不同运行条件对系统暂态稳定性的影响。文
具有跟踪电网电压的特点，又被称为跟网型电源。献［10-11］基于直接法构造了故障期间跟网型电源
由于跟网型电源和传统同步发电机的同步特性存在的李雅普诺夫函数，实现了对系统暂态同步稳定性
显著差异，大规模跟网型电源的接入将对系统的暂的直接估计。在此基础上，文献［12］采用时域仿真
态同步特性造成深刻影响。法，分析了故障条件及控制参数等因素对跟网型电
在发生电网故障时，跟网型电源可能会出现暂源暂态同步稳定性的影响规律。
态同步失稳现象，从而对电力系统的稳定运行造成上述文献对暂态同步稳定性的研究均针对单机
不利影响。现有研究表明，系统的暂态同步稳定性无穷大并网系统。对于多机并网场景，由于电源之
主要取决于：1）是否存在平衡点；2）能否过渡至新间存在控制相互作用，系统的暂态稳定性分析十分
［3-4］复杂。文献［13］建立了多跟网型电源并联系统的数
的稳定平衡点。当故障期间不存在平衡点时，跟
网型电源的输出频率将持续发散并失去与电网之间学模型，揭示了跟网型电源输出电流与锁相环输出
的同步。文献［5］基于跟网型电源机端电压与输出相角间的控制耦合机理。在此基础上，文献［14］针
电流之间的矢量关系，揭示了跟网型电源暂态电压-
人力资源管理师持证人
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