基于盖尔原理的逆变器并网系统稳定性判据

徐衍会; 高天初; 滕先浩

doi:10.7500/AEPS20210615003

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基于盖尔原理的逆变器并网系统稳定性判据

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于盖尔原理的逆变器并网系统稳定性判据
- Stability Criterion for Grid-connected Inverter System Based on Gershgorin Principle
- 电力系统自动化 2022年46卷第21期页码：89-96
- 作者机构：
  
  1.华北电力大学电气与电子工程学院,北京市 102206
  2.国网辽宁省电力有限公司大连供电公司,辽宁省大连市 116000
- 作者简介：
  
  徐衍会(1978—)，男，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：动态电力系统分析与负荷建模。E-mail：xuyanhui23@sohu.com
  高天初(1997—)，女，硕士研究生，主要研究方向：新能源并网的稳定性分析。E-mail：1103206267@qq.com
  滕先浩(1996—)，男，硕士研究生，主要研究方向：新能源并网的稳定性分析。E-mail：tengxh7@163.com
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2021YFB2400800)
- DOI：10.7500/AEPS20210615003
  中图分类号：
- 收稿：2021-06-15，
  
  修回：2022-03-24，
  
  网络出版：2022-09-01，
  
  纸质出版：2022-11-10
- 稿件说明：
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徐衍会,高天初,滕先浩.基于盖尔原理的逆变器并网系统稳定性判据[J].电力系统自动化,2022,46(21):89-96.

XU Yanhui,GAO Tianchu,TENG Xianhao.Stability Criterion for Grid-connected Inverter System Based on Gershgorin Principle[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(21):89-96.
徐衍会,高天初,滕先浩.基于盖尔原理的逆变器并网系统稳定性判据[J].电力系统自动化,2022,46(21):89-96. DOI： 10.7500/AEPS20210615003.

XU Yanhui,GAO Tianchu,TENG Xianhao.Stability Criterion for Grid-connected Inverter System Based on Gershgorin Principle[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(21):89-96. DOI： 10.7500/AEPS20210615003.

摘要

新能源电力系统中的电力电子设备与电网之间参数不匹配引起的次同步振荡问题日益突出。为了防控次同步振荡，迫切需要快速准确地构建控制器参数稳定域，为次同步振荡在线分析和预警提供支撑。文中提出了一种快速低保守性的稳定性判据。首先，在盖尔原理的基础上，利用2个形式不同的系统回率矩阵具有相同特征值的性质来提高对特征值估计的准确性。然后，采用缩小禁区范围并根据概率论原理推导出4个稳定性指标作为判据，降低了稳定性判断的保守性，从而显著提升了稳定性判断的准确度。与广义奈奎斯特稳定性判据相比，所提稳定性判据不需要逐点采样计算特征值，大大提高了计算速度。直驱风电场并网系统仿真算例表明，所提稳定性判据的计算速度快、准确度高。

Abstract

The problem of the sub-synchronous oscillation (SSO) caused by the parameter mismatch between the power electronic equipment and the power grid in renewable energy power systems is becoming more and more prominent. In order to prevent and control SSO

it is urgent to construct the controller parameter stability region quickly and accurately to provide support for online analysis and early warning of SSO. A fast low-conservativeness stability criterion is proposed. Firstly

based on the Gershgorin principle

the accuracy of eigenvalue estimation is improved by making use of the property that the two system return ratio matrices of different forms have the same eigenvalue. Then

by reducing the range of the forbidden region

four stability indices are deduced as the criterion according to the principle of probability

which reduces the conservativeness of the stability judgment and improves the accuracy of the stability judgment significantly. Compared with the generalized Nyquist stability criterion

the proposed stability criterion does not need to calculate eigenvalues by point-by-point sampling

which greatly improves the calculation speed. The simulation example of a grid-connected system of direct-driven wind farm shows that the proposed stability criterion has a fast calculation speed and a high accuracy.

关键词

Keywords

references

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