跟网型和构网型新能源并网控制阻抗对比与振荡机理分析

“双碳”战略下，以电力电子变换器为并网接口的风电、光伏等新能源发展迅速。跟网型(grid-following,GFL)和构网型(grid-forming,GFM)作为电力电子变换器的两种控制方式，其并网宽频振荡问题引起了广泛关注。现有研究基于阻抗模型和Nyquist稳定判据对比GFM和GFL阻抗特性差异与振荡风险。由于GFM和GFL具有多控制回路，且二者在不同频段阻抗特性差异来源和主导因素仍未明确，特别是同步环节在其中的角色和作用亟需深入研究。此外，GFM并网实现GFL并网宽频振荡抑制的作用机理仍有待分析。该文首先对GFL和GFM不同频段阻抗特性进行对比，定量分析同步环节在阻抗特性中的角色和作用，揭示了决定二者不同频段阻抗特性差异的主导因素；然后，建立GFL和GFM并网的三端口稳定性判据，分析GFM并网实现GFL并网宽频振荡抑制的作用机理；最后，基于控制硬件在环仿真平台，开展GFL和GFM并网实验，验证该文分析的正确性。