13、基于解析建模的电网跟随型逆变器资源研究

基于解析建模的电网跟随型逆变器资源研究

1. 开环子系统频率响应分析

对开环子系统频率响应的研究发现，多种情况会导致振荡和不稳定，这些情况在频域中表现出峰值或相位交叉的共同特征：
- 带宽为 32 Hz 的锁相环（PLL）可能与无功功率控制相互作用，在子系统中 30 Hz 处引入一个大峰值。
- 与基于电流指令的交叉耦合相比，基于电流测量的交叉耦合会在子系统中引入一个大峰值。
- 禁用 q 轴电压前馈（VFF）会引入相位交叉，并在低于 10 Hz 的区域产生一个峰值。

因此，子系统的频率响应可用于控制参数的合理性检查以及振荡机制分析。

2. PLL 与系统其余部分的相互作用

通过一个示例展示了如何使用非线性解析模型来分析 PLL 与系统其余部分的相互作用。测试系统中，逆变器控制遵循有功功率指令和交流电压参考。PLL 在传统二阶同步帧 PLL 中添加了两个低通滤波器（LPF），分别用于传感器滤波和滤除由不平衡引起的 120 Hz 纹波。

测试系统的参数如下表所示：
|组件|参数|值（标幺值）|
| ---- | ---- | ---- |
|扼流滤波器|R1, L1|0.03, 0.07|
|并联电容器|C1|0.14|
|电源阻抗|Rg, Lg|Rg/Xg = 0.1, Xg = 0.9|
|电流控制|PI|1.43 + 3.37/s|
|PLL|PI|100 + 1400/s|
|功率控制|PI|0.4 + 40/s|
|电压控制|PI|1 + 100/s|

角度由以下传递函数生成，以 q 轴公共