多馈入系统强度量化分析机理及广义短路比判据

分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2022-12-08

周瑀涵 辛焕海

摘要： 多个外特性类似的直流和新能源等电力电子设备/场群同时馈入交流电网后形成了多电力电子馈入系统（简称多馈入系统），是新型电力系统中很典型的一种形态。系统电压支撑强度（简称系统强度）常用于描述该多馈入系统受到扰动后考虑了设备动态的电压响应性能，而电网强度则是描述不考虑设备动态的开环交流电网性能的术语。现有研究一般认为电网强度与系统强度之间存在正相关性，却并未揭示电网强度与系统强度之间的内在联系。为此，本文聚焦于电网受到小扰动后的系统强度问题，从抗扰性、小扰动稳定性以及静态电压稳定性三个角度分析了基于广义短路比的电网强度指标与系统强度指标之间的解析关系。研究表明，广义短路比本质是一种多端口网络的电压电流和电压无功最大灵敏度，是描述多个设备并网点与交流电网等效中心之间的一种综合电气距离指标，它与设备耐受电网的临界短路比之差反映了系统的稳定裕度和抗扰裕度，从而可用于量化系统强度。为了便于应用与实际操作，给出了广义短路比判据的若干个充分条件，并提出了多种从母线视角下量化电网强度的节点广义短路比指标，同时证明了传统CIGRE多馈入短路比本质是一种特殊的节点广义短路比，其保守性较强且场景扩展性较差。最后，对短路比的计算方法和适用场景等进行了探讨，并基于算例验证所提指标的有效性。

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