基于不同网架结构的直流微电网稳定性分析

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基于不同网架结构的直流微电网稳定性分析不同网架结构下的直流微电网系统是否具有稳定性差异尚不明确，亟需开展研究。针对该问题，建立几种典型网架结构下系统的小信号模型，并基于参与因子以及系统特征根的变化，研究不同网架结构下系统参数对系统稳定性的影响规律。

目录

一、案例简介

不同网架结构下的直流微电网系统是否具有稳定性差异尚不明确，亟需开展研究。针对该问题，建立几种典型网架结构下系统的小信号模型，并基于参与因子以及系统特征根的变化，研究不同网架结构下系统参数对系统稳定性的影响规律。结果显示，单独改变源侧控制器参数，不同网架结构下系统的稳定性基本一致，仅存在谐振频率的差异；单独改变负载侧控制器参数，仅影响与负载有关的振荡模态，且负载与线路基本不产生交互作用；单独改变线路参数，由于源网间的交互作用，不同系统间出现稳定性差异。最后，通过仿真验证了理论分析的正确性。

二、技术要点

本项目针对不同网架结构下系统的稳定性差异展开研究。首先，建立不同网架结构下的系统小信号模型；其次，根据小信号模型得出各网架结构下系统的振荡模态，并根据参与因子法探究不同结构下各系统状态变量间的相互作用情况；再次，基于系统根轨迹研究了不同网架结构下源侧、负载侧以及线路参数变化对稳定性的影响规律；最后，通过 Matlab 时域仿真验证了理论分析的正确性。

三、应用场景

小信号模型

四、应用成效

1）电源和直流线路存在交互作用，恒功率负载与直流线路基本不存在交互作用。 2）当线路对称时，控制器参数的变化对不同系统的影响基本一致，其区别仅在于系统失稳时的振荡频率不同。其中，单端环状结构系统振荡频率最高，单电源单负载系统振荡频率最低。当系统的网架结构不同但线路参数高度对称时，对不同网架结构系统的分析，都可等效为对单电源单负载结构的分析。 3）线路不对称时，当环状结构的线路模式对应振荡模态处于吸引阶段时，单端环状系统稳定性明显优于单电源单负载系统和单端辐射式系统。处于排斥阶段时，三个系统的稳定性基本一致。