基于模块化多电平矩阵式换流器的分频输电系统低频侧阻抗建模及稳定性判别

作者：宁联辉; 吴再驰^*; 王锡凡; ***; 仪力萌; 林进钿

来源：电网技术, 2022, 46(10): 3720-3730.

DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2022.1264

• 分频输电系统
• 模块化多电平矩阵式换流器
• 低频侧阻抗建模
• 稳定性判别
• 矩阵范数

针对风电机组经分频输电并网系统低频侧稳定性判别的问题，该文采用阻抗分析方法，结合基于阻抗矩阵k-范数的稳定判据，实现了并网系统低频侧稳定性的快速判别。首先，基于模块化多电平矩阵式换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)的数学模型，针对M3C低频侧接风电机组并网这一典型场景设计了相应的无源控制器和对应的滤波电路，并对风电机组的模型进行了简化。其次，推导了M3C低频侧和风电机组的dq轴阻抗模型并利用扫频法验证了该文阻抗建模的正确性。然后，针对该系统低频侧稳定性设计了基于系统阻抗矩阵范数的快速判稳方法。最后，利用MATLAB对风电机组经分频输电并网系统低频侧的稳定性进行了判别并基于PSCAD仿真验证了该方法的有效性。

• 单位
  西安交通大学; 电力设备电气绝缘国家重点实验室