弱电网下逆变器并网系统失稳的两种诱因

为增加功率密度并降低制造成本，并网逆变器采用的滤波器电感越来越小且多台逆变器并联会导致线路等效阻抗被放大，致使弱电网等效线路阻抗与逆变器滤波器电感比值较大。弱电网下较高阻抗比会导致并网逆变器失稳且失稳诱因与其在传统低短路比弱电网下失稳诱因并不相同。将弱电网的工况分为低短路比–低阻抗比工况和低短路比–高阻抗比工况，该文对2种工况下系统失稳诱因进行了对比研究。发现了低短路比–低阻抗比下系统失稳主要和锁相环引入的负阻抗相关，而低短路比–高阻抗比下系统失稳同时和锁相环引入的负阻抗以及电网电压前馈引入的负阻抗和容性阻抗相关。低短路比–高阻抗比弱电网中，并网逆变器采用较小或者较大的电网电压前馈系数均不利于系统稳定性。为保证低短路比–高阻抗比下系统稳定性，需解决电网电压前馈系数优化设计问题。对此，该文基于系统奇异值提出了电网电压前馈系数的优化方法。最后，通过仿真和实验结果验证了研究结果正确性和所提方法有效性。