基于匹配控制的构网型变流器建模与稳定性分析

张开发
• 2026/4/13 13:12:27 • 15 分钟阅读

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基于匹配控制的构网型变流器建模与稳定性分析
基于匹配控制的构网型变流器建模与稳定性分析摘要随着可再生能源渗透率的持续攀升，电力系统正面临惯量水平下降与阻尼能力减弱所导致的宽频振荡失稳风险。传统跟网型变流器依赖锁相环跟踪电网电压相位，在弱电网条件下暴露出显著的稳定性缺陷，构网型变流器因具备模拟同步发电机外特性的能力而成为提升新能源并网稳定性的关键技术路径。本文聚焦基于匹配控制的构网型变流器，系统阐述了构网型变流器的基本概念与技术特点，深入分析了匹配控制的核心原理及其在系统稳定性提升中的作用机制，建立了含匹配控制的构网型变流器数学模型与小信号阻抗模型，揭示了阻抗匹配对系统稳定性的影响规律，并在MATLAB/Simulink平台上完成了仿真模型的搭建与控制策略的验证。仿真结果表明，匹配控制能够有效模拟同步发电机的惯量响应与阻尼特性，通过调节变流器的等效阻抗使其与电网阻抗相匹配，显著增强了系统在弱电网条件下的动态响应能力和稳定性。关键词：构网型变流器；匹配控制；小信号建模；阻抗分析；系统稳定性；MATLAB/Simulink仿真第一章 绪论1.1 研究背景在全球能源转型的大背景下，以风电和光伏为代表的可再生能源发电装机容量持续高速增长。据全球风能协会统计数据，截至2024年底，全球风电装机容量已达1133GW，占可再生能源总装机容量的25.5%，太阳能与风能合计贡献了2024年可再生能源净增量的96.6%。然而，与传统同步发电机组不同，新能源发电设备通过电力电子变流器接入电网，其本质特性决定了无法向电力系统提供固有的旋转惯量与阻尼支撑。

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