多电压等级直流配电系统小信号稳定性评估方法
2022-11-14袁宇波刘瑞煌何棒棒
陈 庆,袁 栋,袁宇波,刘瑞煌,陈 武,何棒棒
(1. 国网江苏省电力有限公司,江苏省南京市 210000;2. 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院,江苏省南京市 211103;3. 东南大学先进电能变换技术与装备研究所,江苏省南京市 210096)
0 引言
随着直流负荷的日益增多[1-2]、可再生能源和储能系统的大规模接入[3-4],直流配电系统已逐渐成为国内外研究热点[5-7]。尽管直流配电系统可实现分布式能源的并网及消纳,且不存在无功、相位和频率问题[8-10],但众多电力电子设备间复杂的阻抗交互作用,导致系统稳定性问题突出,影响电网安全稳定运行[11-13]。此外,恒功率负载的负阻抗特性会降低系统阻尼,也是导致系统失稳的主要原因[6,14]。
阻抗分析法是评估电力电子系统小信号稳定性的常用方法[15-17],最早于1976 年被提出并应用于滤波器设计[18]:当源变换器和负载变换器独立运行稳定且源输出阻抗远小于负载输入阻抗时,级联系统稳定,并定义源载阻抗比为系统等效环路增益。不过,文献[19]指出当源变换器为电流源时,等效环路增益应为源载阻抗比的倒数。随后,文献[20]通过将任一直流变换器归类为母线电压控制型变换器(bus-voltage-controlled converter,BVCC)和母线电流控制型变换器(bus-current-controlled converter,BCCC),统一解释了阻抗比的两种情况,即等效环路增益为BVCC 与BCCC 的阻抗比。除阻抗比判据外,现有文献还提出了基于阻抗和[21-22]、导纳和[23]、全局导纳[24-26]及母线阻抗[6]的稳定判据,以评估不同场景下含单条直流母线配电系统的小信号稳定性。
近年来,中低压直流配电系统等含多条直流母线配电网逐渐兴起,多母线直流配电系统的稳定性研究受到了广泛关注[27-28]。……
