考虑低电压穿越锁相稳定与暂态过电压的VSC参数安全域

骆舒婕; 夏德明; 陈磊; 王克非; 李忠憓; 刘清晨

doi:10.7500/AEPS20250317005

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考虑低电压穿越锁相稳定与暂态过电压的VSC参数安全域

研制与开发 | 更新时间：2026-02-28

- 考虑低电压穿越锁相稳定与暂态过电压的VSC参数安全域
- Security Region of Voltage Source Converter Parameters Considering Phase-locked Stability During Low Voltage Ride-through and Transient Overvoltage
- 电力系统自动化 2026年50卷第4期页码：163-172
- 作者机构：
  
  1.新型电力系统运行与控制全国重点实验室（清华大学电机工程与应用电子技术系），北京市 100084
  2.国家电网公司东北分部，辽宁省沈阳市 110180
- 作者简介：
  
  骆舒婕(2000—)，女，硕士研究生，主要研究方向：电力系统稳定性和可再生能源并网系统的稳定性分析。E-mail：luosj23@mails.tsinghua.edu.cn
  夏德明(1979—)，男，博士，教授级高级工程师，主要研究方向：电力系统稳定分析、大电网运行与控制等。E-mail：xiademing@ne.sgcc.com.cn
  陈磊(1982—)，男，通信作者，博士，研究员，主要研究方向：新能源电力系统动态分析与运行。E-mail：chenlei08@tsinghua.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家电网公司东北分部科技项目(52992624000W)
- DOI：10.7500/AEPS20250317005
  中图分类号：
- 收稿：2025-03-17，
  
  修回：2025-08-11，
  
  网络首发：2025-11-10，
  
  纸质出版：2026-02-25
- 稿件说明：
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骆舒婕,夏德明,陈磊等.考虑低电压穿越锁相稳定与暂态过电压的VSC参数安全域[J].电力系统自动化,2026,50(4):163-172.

LUO Shujie,XIA Deming,CHEN Lei,et al.Security Region of Voltage Source Converter Parameters Considering Phase-locked Stability During Low Voltage Ride-through and Transient Overvoltage[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(4):163-172.
骆舒婕,夏德明,陈磊等.考虑低电压穿越锁相稳定与暂态过电压的VSC参数安全域[J].电力系统自动化,2026,50(4):163-172. DOI： 10.7500/AEPS20250317005.

LUO Shujie,XIA Deming,CHEN Lei,et al.Security Region of Voltage Source Converter Parameters Considering Phase-locked Stability During Low Voltage Ride-through and Transient Overvoltage[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(4):163-172. DOI： 10.7500/AEPS20250317005.

摘要

电网短路故障导致电压源型变流器(VSC)进入低电压穿越状态，穿越期间的锁相环稳定性与恢复后的暂态过电压是这个过程中关键的2个安全稳定问题。锁相环参数和低电压穿越期间电流参考值是其中的关键影响参数。文中提出一种综合考虑低电压穿越期间锁相稳定与恢复后暂态过电压的参数安全域计算方法。首先，针对初始点和平衡点之间的偏离量影响传统小扰动稳定判据有效性的问题，提出了考虑初始点偏离量的锁相稳定解析分析方法与参数安全域。其次，定义暂态过电压约束条件，并基于全过程机端电压解析表达式，计算暂态过电压约束下的参数安全域。最后，取交集得到综合考虑锁相稳定与暂态过电压的参数安全域。MATLAB/Simulink仿真结果验证了所得参数安全域的有效性。

Abstract

Short-circuit faults of power grid cause voltage source converters (VSCs) to be in the low voltage ride-through (LVRT) state. During this process

the stability of the phase-locked loop (PLL) and the transient overvoltage after recovery are two critical problems of security and stability. The PLL parameters and the current reference values during the LVRT process are key influencing parameters. This paper proposes a method for calculating the parameter security region that comprehensively considers PLL stability during the LVRT process and transient overvoltage after recovery. Firstly

to address the issue of deviation between the initial point and the equilibrium point affecting the effectiveness of traditional small-disturbance stability criteria

a phase-locked stability analytical analysis method and a parameter security region considering initial point deviation are proposed. Secondly

transient overvoltage constraints are specified

and the parameter security region under transient overvoltage constraints is calculated based on the analytical expression of the terminal voltage throughout the entire process. Finally

the intersection is found to obtain the parameter security region that comprehensively considers PLL stability and transient overvoltage. The effectiveness of the derived parameter security region is validated by MATLAB/Simulink simulation results.

关键词

Keywords

references

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