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摘要
新能源发电大规模接入电力系统使其出现了区别于传统电力系统的电流控制时间尺度的电压/频率动态现象。系统安全稳定运行所需的相对稳定的电压/频率水平与功率传输水平要求变换器并网设备具备基于端口功率调节内电势幅值/频率的机制。电网端电压状态检测的锁相控制方式复杂化了该调节机制，并为理解系统电压/频率动态过程机理带来障碍。然而，现有研究多直接基于物理连接关系对锁相环型并网设备进行数学描述，未能意识到功率激励–内电势幅值/频率响应关系是设备在系统动态过程中角色的一般化描述，更未能建立锁相控制方式对此激励–响应关系的影响机制认识。为此，文中以锁相环型并网变换器电流控制时间尺度为对象，基于其在系统闭环因果动态过程中行为的认识揭示设备内电势幅值/频率独立受有功/无功电流调节的机制。然后，基于不平衡有功/无功电流及其独立决定的锁相误差分别经电流控制器与锁相环共同建立内电势矢量过程的认识，阐明内电势矢量旋转运动的形成机制与内电势频率调节的锁相影响机制。最后，进一步初步说明变换器设备在系统电流控制时间尺度频率动态过程中的角色。
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单位电子工程学院; 强电磁工程与新技术国家重点实验室; 华中科技大学
