施 凯，陈 磊

（江苏大学 电气信息工程学院，江苏 镇江 201013）

0 引言

由于传统能源的日益减少，清洁环保的可再生能源成为很好的替代品，分布式电源作为新能源的主要部分，装机量在电网总发电容量中占比越来越大[1]。然而新能源大多地处偏远，导致分布式电源从长距离的不同地点并入电网，电网等效阻抗增大，逐渐表现出弱电网特性，并网逆变器出现谐波等影响运行和稳定性问题[2]。VSG在电网系统中加入了惯性和阻尼，成为当前并网发电技术的研究热点[3]。

在弱电网情况下，电网阻抗对VSG的并网运行产生影响[4,5]。文献[6]与文献[7]对VSG的功率环进行小信号建模，并同时考虑稳定性的影响，对控制环节的参数进行了整定，但未研究VSG在弱电网下出现的问题。文献[8]推导了 VSG的小信号模型，揭示了功率响应与电网电压扰动的关系，但是无法反映电网强度对系统的影响程度。文献[9]通过谐波线性化的方法对VSG进行序阻抗建模，分析了电网强弱以及不同数量 VSG并网时对系统的影响，但未提出弱电网对 VSG造成影响的解决方法。文献[10]通过改变有功环的参数提高 VSG在弱电网下的稳定性，但有功环参数的调节对 VSG本身的稳态和动态性能产生影响。

本文针对弱电网条件下，VSG并网运行的稳定性问题，首先，在dq坐标系下对VSG建立了阻抗模型，并对其频率特性进行分析研究；然后，根据广义奈奎斯特判据，讨论了电网强弱与VSG稳定性之间的关系，揭示了 VSG系统在弱电网情况下运行失稳的机理；……