问题:随着新能源并网比例不断提升,变流器在电网中的作用更加关键。但高频谐振已成为影响电力系统稳定性的突出风险,尤其是功率外环与电流内环耦合引发的高频振荡,可能导致设备异常、系统波动,甚至触发保护误动作。 原因:在跟网型变流器控制中,电流内环负责快速跟踪电流指令,功率外环用于调节有功与无功功率。若两者参数匹配不当,容易产生耦合效应。传统设计往往侧重单环稳定,内外环交互考虑不足,导致高频段增益与相位叠加,从而诱发谐振。 影响:高频谐振会压缩系统稳定裕度,影响电能质量,并给电网安全运行带来挑战。在新能源占比持续提高、网架结构更复杂的情况下,提升变流器控制的鲁棒性已成为保障电力系统安全运行的重要环节。 对策:此次联合申请的专利提出建立电流内环与功率外环的小信号模型,并结合朱利稳定判据与奈奎斯特稳定判据,给出控制参数的设计范围,系统性纳入内外环的交互影响。该方法可抑制由功率环引发的高频谐振,实现从“单环优化”向“系统协同优化”的改进,提升变流器在复杂工况下的稳定性。 前景:业内人士认为,该方法在理论分析与工程应用之间提供了更明确的衔接路径,有助于推动变流器控制策略的规范化与精细化。随着新型电力系统建设加快,涉及的控制策略的完善将提升新能源并网的安全性与稳定性,为更大规模的清洁能源消纳提供支撑。
技术创新是能源转型的重要推动力。这项变流器控制专利的获得,反映了科研团队在关键问题上的持续攻关,也为电力行业提升系统稳定性提供了新的技术方案。面向碳达峰、碳中和目标——只有不断突破关键核心技术——才能更好支撑清洁低碳、安全高效的能源体系建设,让绿色电力更稳定可靠地服务生产生活。