微电网离网运行小信号稳定性：多微源与PQ/PV控制影响分析

本文主要探讨了含多微源的微电网在离网运行状态下，尤其是同步发电机和逆变器作为微源接口的小信号稳定性分析。研究首先从每个微源接口的本地坐标系出发，构建模型，忽略了快速动态过程如同步发电机定子磁链和逆变器电流环。接着，通过网络方程将这些接口统一到一个旋转坐标轴，实现模型的线性化，从而形成微电网小信号分析模型。 在微电网离网运行时，文章着重分析了两种常见控制策略——PQ下垂控制和PV下垂控制对同步机网络参数以及控制器参数的影响。这两种控制策略对系统的稳定性和动态特性具有关键作用。作者通过MATLAB/Simulink搭建的时域仿真模型，对模型的预测能力进行了验证，证明其有效性。 在电压控制部分，文中提到的电力自动化设备中的电压控制分区问题，是基于经典电气距离定义进行的，这种定义虽简洁但未充分考虑无功源的控制特性。为解决高维聚类问题，文章提出了一种基于控制空间的电气距离定义，以更好地描绘无功源的电压控制特性，但随着系统规模的扩大，这种定义可能面临识别能力下降的问题。 针对最优分区筛选，传统的"平坦区"方法存在主观性强、依赖曲线形状的局限性。本文提出了一种多目标模块度指标，它结合了区域间解耦性和对故障的鲁棒性评估，以实现更全面、准确的分区选择。同时，通过"化简-分区-还原调整"的多层次分区方法，有效地处理了高维聚类问题，提高了计算效率，保证了分区的合理性，无需过多人工干预。 本文的研究内容涵盖了微电网小信号分析模型的建立，控制策略对系统性能的影响，以及如何优化电压控制分区，通过实际算例验证了新方法的有效性和实用性，对于微电网离网运行的稳定性和控制策略选择具有重要的理论和实践价值。