电力系统谐振抑制可行域评价与有源阻尼器重塑阻抗设计

郭冰文; 徐永海; 陶顺

doi:10.7500/AEPS20250306005

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电力系统谐振抑制可行域评价与有源阻尼器重塑阻抗设计

学术研究 | 更新时间：2026-02-28

- 电力系统谐振抑制可行域评价与有源阻尼器重塑阻抗设计
- Feasible Region Evaluation for Power System Resonance Suppression and Impedance Reshaping Design of Active Damper
- 电力系统自动化 2026年50卷第3期页码：101-114
- 作者机构：
  
  新能源电力系统全国重点实验室（华北电力大学），北京市 102206
- 作者简介：
  
  郭冰文(1997—)，男，博士研究生，主要研究方向：电能质量分析与控制。E-mail：13051671511@163.com
  徐永海(1966—)，男，教授，博士生导师，主要研究方向：电能质量分析与控制、新能源电力系统。E-mail：yonghaixu@263.com
  陶顺(1972—)，女，通信作者，副教授，博士生导师，主要研究方向：智能配电网与电能质量。E-mail：tao_shun@sina.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52377101)
- DOI：10.7500/AEPS20250306005
  中图分类号：
- 收稿：2025-03-06，
  
  修回：2025-06-13，
  
  网络首发：2025-07-24，
  
  纸质出版：2026-02-10
- 稿件说明：
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郭冰文,徐永海,陶顺.电力系统谐振抑制可行域评价与有源阻尼器重塑阻抗设计[J].电力系统自动化,2026,50(3):101-114.

GUO Bingwen,XU Yonghai,TAO Shun.Feasible Region Evaluation for Power System Resonance Suppression and Impedance Reshaping Design of Active Damper[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(3):101-114.
郭冰文,徐永海,陶顺.电力系统谐振抑制可行域评价与有源阻尼器重塑阻抗设计[J].电力系统自动化,2026,50(3):101-114. DOI： 10.7500/AEPS20250306005.

GUO Bingwen,XU Yonghai,TAO Shun.Feasible Region Evaluation for Power System Resonance Suppression and Impedance Reshaping Design of Active Damper[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(3):101-114. DOI： 10.7500/AEPS20250306005.

摘要

随着电力系统中电力电子设备越发普及，系统谐振特征呈现多样化。现有的谐振抑制策略通常是针对与阻抗幅频特性密切相关的特定场景而设计，不同谐振场景下谐振抑制策略的效果很难统一，缺乏不同场景下的抑制策略有效性评价方法。文中基于节点阻抗在谐振抑制前后的变化，提出了谐振本地/异地抑制可行域，实现对接入系统的谐振抑制策略改变谐振阻抗幅值的效果进行统一化评价，将谐振抑制环节等值阻抗与系统阻抗解耦，避免了在系统阻抗计算中对每种谐振抑制策略所进行的复杂矩阵求逆，简化了评价过程。同时，定义了抑制相对可行域与理想可行域，为选择更合适的谐振抑制策略和参数提供指导。在此基础上，提出了一种基于谐振抑制理想可行域的有源阻尼器重塑阻抗设计方法，对不同谐振情况进行针对性的重塑阻抗参数设计，从而实现对系统多个节点谐振的全局抑制。最后，搭建了仿真模型和硬件在环仿真平台，验证了所提评价方法和重塑阻抗的有效性。

Abstract

With the increasing prevalence of power electronic devices in power systems

the characteristics of system resonance are becoming more diverse. Existing resonance suppression strategies are usually designed for specific scenarios closely related to the impedance frequency-magnitude characteristics. It is challenging to unify the effectiveness of resonance suppression in various resonance scenarios

and there is a lack of evaluation methods for the effectiveness of suppression strategies in various scenarios. In this paper

based on the changes in node impedance before and after resonance suppression

the feasible region of local/remote resonance suppression is proposed to achieve a unified evaluation of the effects of resonance suppression strategies in the system on changing the amplitude of resonance impedance. The equivalent impedance of the resonance suppression link is decoupled from the system impedance

avoiding the complex matrix inversion required for each resonance suppression strategy in the system impedance calculation

thus simplifying the evaluation process. Meanwhile

the relative feasible region and the ideal feasible region are defined to provide guidance for selecting more appropriate resonance suppression strategies and parameters. On this basis

this paper proposes an impedance reshaping design method for the active damper based on the ideal feasible region of resonance suppression. This method involves parameter design of impedance reshaping in various resonance scenarios

thereby achieving global resonance suppression for multiple nodes in the system. Finally

simulation models and hardware-in-the-loop simulation platforms are constructed to verify the effectiveness of the proposed evaluation method and impedance reshaping.

关键词

Keywords

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