微网下垂控制小信号稳定性增强策略

本文主要探讨了含同步发电机和逆变器接口的微网在采用下垂控制方式下的小信号稳定性以及其敏感性分析。研究者肖朝霞和赵倩宇针对分布式电源在微网中的应用，特别是当这些分布式电源中包含同步发电机和逆变器接口时，他们构建了一个详细的小信号状态空间模型。这个模型涵盖了同步发电机及其控制器的动态特性、逆变器及其控制器的响应模型、以及电力网络和负载的线性化模型。 首先，他们着重于分析发电机转子机械惯性时间常数和逆变器侧低通滤波器的滤波时间常数对系统稳定性的影响。通过计算系统的特征值，研究人员观察到随着这些参数的变化，主特征值沿根轨迹的分布揭示了系统稳定性的重要边界。他们利用PSCAD软件进行时域仿真实验，以验证理论分析，并确定了确保微网稳定运行所需的关键参数范围。 文章进一步深入研究了不同状态变量对系统稳定性的影响程度，以及系统参数对特征值的敏感性。研究发现，当所有分布式电源采用下垂控制时，引入同步发电机接口显著提高了微网的小信号稳定性。此外，增加发电机转子的机械惯性时间常数有助于增强系统的抗扰动能力。而逆变器侧低通滤波器的滤波时间常数选择得当，也能优化系统的动态性能，从而提升整体稳定性。 关键词包括微网（Microgrid）、小信号稳定性（Small-signal Stability）、同步发电机（Synchronous Generator）、逆变器接口（Inverter Interface）和下垂控制（Decentralized Control）。这表明本文的研究不仅局限于理论分析，还结合了实际应用，为微网设计和控制策略提供了有价值的指导。 总结来说，这篇文章通过严谨的数学建模和实验验证，为我们理解含同步发电机和逆变器接口的微网如何在下垂控制下保持稳定性和提高响应灵敏度提供了深入的见解，对于微电网技术的发展具有重要的参考价值。