風光等逆變型電源大規模接入后,電力系統頻率動態由同步機與逆變型電源共同決定。當前,絕大部分逆變型電源仍采用跟網控制,依靠鎖相環實現同步,其頻率響應受直流側、有功控制、鎖相環及運行工況共同影響,傳統同步機主導的電力系統頻率動態分析方法難以直接適用。因此,亟需探明源網交互條件下跟網型逆變器控制動態對系統頻率動態的影響機制。
華北電力大學畢天姝教授課題組針對逆變型電源控制動態對系統頻率動態難以準確表征的問題,以輸出電流相量作為逆變型電源與電網交互的接口狀態變量,建立了虛擬聯絡功率頻率動態模型和節點、支路頻率空間映射方法,闡明了逆變型電源經聯絡功率影響慣性中心頻率的作用機理,揭示了節點與支路頻率的空間分布規律。與既有等效轉子運動方法相比,逆變型電源有功動態和慣性中心頻率動態建模誤差分別降低至4.41%和0.56%;節點頻率計算誤差較傳統頻率分配方法降低27.1%。
本研究突破了將逆變型電源簡單視為恒功率源或類同步機的分析局限,為逆變型電源主導的電力系統頻率穩定分析與控制參數設計提供了理論支撐。
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▲跟網型變流器等效頻率通過虛擬聯絡功率影響慣性中心頻率的耦合模型
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▲節點電壓頻率與支路電流頻率的空間響應差異
2026年3月,該研究工作以連載論文形式發表在電氣工程領域SCI期刊IEEE Transactions on Power Systems。論文作者是劉家豪(華北電力大學2026屆博士生)、王程教授和畢天姝教授,新能源電力系統全國重點實驗室是論文唯一通訊單位。該研究工作得到了國家自然科學基金項目和北京市科技新星計劃項目的資助。
內容來源:新能源電力系統全國重點實驗室
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