第24卷第2期2023年2月电气技术ElectricalEngineeringVol.24No.2Feb.2023构网型储能变流器并网系统SISO环路增益建模与重塑控制郭小龙1杨桂兴1,2张彦军1周毅3（1.国网新疆电力有限公司，乌鲁木齐830063；2.新疆大学电气工程学院，乌鲁木齐830046；3.四川大学电气工程学院，成都610065）摘要储能变流器是连接储能介质与电网的核心装备，当变流器控制参数与电网阻抗不匹配时，易出现失稳现象。为了分析构网型（GFM）储能变流器的并网稳定性，本文提出一种功率同步环主导的单输入单输出（SISO）环路增益模型，结合频域控制理论中的幅值、相位裕度实现对GFM储能变流器并网系统小干扰稳定裕度的量化分析，结果表明GFM储能变流器在弱电网下具有良好的稳定性，但是在强电网下系统稳定裕度不足；因此，提出一种基于虚拟阻抗的GFM储能变流器并网系统环路增益重塑控制策略，并研究虚拟电阻、虚拟电感对系统抗噪声干扰、稳态运行点及稳定性的综合影响规律，给出参数的整定建议。最后，通过Matlab/Simulink仿真模型证明了理论分析的正确性和有效性。关键词：构网型变流器；储能；小扰动稳定性；虚拟阻抗Modelingandreshapingcontrolofsingleinputandsingleoutputloopgainofthegrid-formingenergystorageconvertergrid-connectedsystemGUOXiaolong1YANGGuixing1,2ZHANGYanjun1ZHOUYi3(1.StateGridXinjiangElectricPowerCo.,Ltd,Urumqi830063;2.SchoolofElectricalEngineering,XinjiangUniversity,Urumqi830046;3.CollegeofElectricalEngineering,SichuanUniversity,Chengdu610065)AbstractTheenergystorageconverteristhecoreequipmentinconnectingtheenergystoragesystemandthegrid.However,theinteractionbetweentheconvertercontrolloopsandthegridimpedanceeasilycausessmall-signalinstabilityofthesystem.Inordertoclarifytheinteractionstabilitybetweenthegrid-forming(GFM)energystorageconverterandgird,thispaperproposesapowersynchronizationloopdominatedsingleinputandsingleoutput(SISO)loopgainmodel.Basedonconceptsoftraditionalmagnitudeandphasemarginsinfrequency-domaincontroltheory,small-signalstabilitymarginsofGFMenergystorageconvertergrid-connectedsystemarequantitativelydepicted.TheresultsindicatethattheGFMenergystorageconverterhasenoughstabilitymarginundertheweakgrid,butithasinsufficientstabilitymarginunderthest...
