考虑全功率换流器低电压穿越的潮流解存在性分析
兰洲，但扬清，谷纪亭，娄云天
（1.国网浙江省电力有限公司经济技术研究院，杭州 310008；
2.浙江大学 电气工程学院，杭州 310027）
新能源发电快速发展，高比例新能源［1］供给消纳将是我国新型电力系统建设的重要任务之一。2022 年我国光伏发电和风电装机总量均突破350 GW，新增和累计装机容量均位居全球第一［2-4］。'十四五“期间，新能源发电在新型电力系统的占比将继续提高［5］。出于对功率快速控制的要求，大部分新能源电源通过全功率换流器接入电力系统，如光伏电站和风电场。凭借快速调节的能力，全功率换流器理论上具备提高电力系统安全稳定运行能力的潜力，但首先要保证的是换流器在各种运行工况期间都能保持并网的能力［6-8］。根据GB/T 19963.1”2021《风电场接入电力系统技术规定 第1 部分：陆上风电》规定，低电压穿越是指当电力系统事故或扰动引起并网点电压跌落时，在一定的电压跌落范围和时间间隔内，风电场能够保证不脱网连续运行。GB/T 19964”2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》中也提出了低电压穿越及要求。这就要求新能源电源通过全功率换流器在满足一定条件的情况下不脱网运行，并向电网注入无功功率，同时提供一定的有功功率，尽量缓和电压跌落、减少有功缺额［9-10］。然而，如果低电压穿越控制设计不合理，低电压穿越期间系统存在失去潮流解的风险，此时全功率换流器增加电流以提升有功功率的调节作用失效，电流持续增大反而会导致功率和电压持续降低，造成系统失去稳定。
文献［11］分析了新能源接入交流系统短路故障期间的小扰动特性，综合评估了电网参数对小扰动稳定性的影响；
文献［12］分析了电网短路故障期间新能源并网换流器的暂态行为，并对系统同步稳定性进行分析。文献［13］提出了一种新能源并网变换器自适应控制方法，能够提高故障期间系统收敛到平衡点的能力。然而，多数有关新能源并网的分析，是在系统存在潮流解的前提下进行的。文献［14］分析了弱电网远端严重电压跌落时逆变器的并网失稳机理，考虑了部分系统变量，采用相平面法分析，发现弱电网远端故障时电网侧和电源侧运行曲线不匹配，导致潮流解不存在。文献［15］分析了低电压穿越期间全功率换流器接入系统的潮流解存在条件，给出一种基于电网阻感比确定的控制策略，以保证潮流解的存在。然而，上述文献没有综合分析如控制参数、故障特征、电网强度等对低电压穿越期间系统潮流解存...
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