电压源与电流源逆变器顺序阻抗模型建立与分析

简介：
本文探讨了电压源和电流源逆变器的顺序阻抗建模方法，并对其特性进行了深入分析，为电力电子系统的稳定性和效率提升提供理论支持。 并网逆变器作为分布式发电与电网的主要接口装置，根据控制方法的不同可以分为电压控制型和电流控制型两种类型。本段落采用谐波线性化的方法分别建立了这两种类型的序阻抗模型，并对比分析了它们的特性。 在中频段，电流控制型（CCI）逆变器表现出负阻抗特性和较小的阻抗幅值；而电压控制型（VCI）逆变器则显示感性的特征，类似于电网本身的阻抗。因此，在接入弱电网时，电流控制型逆变器容易发生谐波振荡问题，相比之下，电压控制型逆变器具有更强的适应性，并能在高渗透率新能源发电环境下保持稳定运行。 通过对两种类型逆变器在不同条件下的实验验证，包括强电网、弱电网以及模拟高渗透率新能源环境等场景的实际测试结果表明，VCI无论是在何种条件下都能表现出更好的稳定性。CCI则在接入弱电网时容易出现问题。 综上所述，通过建立电压控制型和电流控制型逆变器的小信号序阻抗模型，并进行详细的分析比较可以发现：虽然电流控制型逆变器具有良好的电流响应特性，但在特定环境下（如连接到弱电网）可能引发系统不稳定的问题。而电压控制型逆变器则在各种条件下均能保持较好的稳定性，尤其是在高渗透率新能源发电环境中表现尤为突出。 未来的研究可以进一步探索如何优化逆变器的控制策略以提高其在复杂电网环境下的稳定性和效率。