考虑交直流谐波耦合的并网逆变器建模与分析

TM933; 可再生能源的大规模开发利用使得逆变器在电网中的比例越来越高,逆变器与电网间谐波交互作用也愈加频繁和复杂.针对传统的建模方法无法体现逆变器与电网间谐波交互耦合的问题,文中基于谐波状态空间(HSS)理论对三相并网逆变器进行建模,该模型将交直流侧的多个频次谐波考虑在内,具有较高的精度.基于HSS模型推导出输入到输出的谐波传递函数矩阵,建立逆变器交直流谐波耦合导纳幅值图,探究交直流谐波耦合关系.然后,提出了一种适用于闭环控制系统的三相并网逆变器小信号HSS建模方法,通过计算特征值对系统稳定性进行评估以及对振荡频率进行预测.最后与MATLAB/Simulink仿真结果进行对比,验证了所建立...

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Published in电测与仪表 Vol. 61; no. 6; pp. 72 - 79
Main Authors 张国荣, 高凯, 解润生, 徐晨林
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 合肥工业大学电气与自动化工程学院,合肥 230009 15.06.2024
Subjects
小信号模型
稳定性分析
stability analysis
谐波耦合
谐波状态空间
并网逆变器
grid-connected inverter
harmonic state space
harmonic coupling
small signal model
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ISSN1001-1390
DOI10.19753/j.issn1001-1390.2024.06.010

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Summary:TM933; 可再生能源的大规模开发利用使得逆变器在电网中的比例越来越高,逆变器与电网间谐波交互作用也愈加频繁和复杂.针对传统的建模方法无法体现逆变器与电网间谐波交互耦合的问题,文中基于谐波状态空间(HSS)理论对三相并网逆变器进行建模,该模型将交直流侧的多个频次谐波考虑在内,具有较高的精度.基于HSS模型推导出输入到输出的谐波传递函数矩阵,建立逆变器交直流谐波耦合导纳幅值图,探究交直流谐波耦合关系.然后,提出了一种适用于闭环控制系统的三相并网逆变器小信号HSS建模方法,通过计算特征值对系统稳定性进行评估以及对振荡频率进行预测.最后与MATLAB/Simulink仿真结果进行对比,验证了所建立HSS模型的准确性和系统稳定性分析的正确性.
ISSN:1001-1390
DOI:10.19753/j.issn1001-1390.2024.06.010