闫 寒，黄 萌，唐英杰，付熙坤，查晓明

（武汉大学电气与自动化学院，湖北省武汉市 430072）

0 引言

随着新能源大规模并网，越来越多的电力电子变换器被用作分布式能源与交流电网的接口。与此同时，电力电子装备也给电网的安全稳定运行带来影响。与传统高惯性同步发电机不同，电力电子变换器在电网扰动下具有更为快速和复杂的暂态过程，对并网变换器系统的安全、稳定运行会造成一定的影响。新疆哈密地区发生的风电机组群次/超同步振荡、河北沽源地区发生的双馈风电机组群与串联补偿电网相互作用的次同步谐振［1］等表明对并网变换器系统进行暂态稳定性研究是必要的。

在并网过程中，锁相环（phase-locked loop，PLL）被广泛用于电压信号的实时跟踪，为并网变换器提供频率以及参考相位。传统的分析方法采用小信号线性化方法将锁相环与并网变换器统一建模，例如基于阻抗模型［2］、状态空间模型［3］的分析方法。鉴于上述2种模型的局限性，基于拉普拉斯（s）变换的节点导纳矩阵的网络谐振结构分析法［4］和幅相模型［5-7］等被进一步提出并用以分析含非同步机电源系统在不同时间尺度下的动态特性。研究结果表明，高锁相环带宽［2］以及锁相环引入的负阻抗［8］都会对系统稳定性造成危害。

在非理想电网条件下，锁相环由于鉴相作用而存在固有的非线性特性，对并网变流器系统的稳定性造成影响。传统的锁相环线性化模型不能完全描述锁相环的暂态过程，需要对其非线性特性进行分析。……