并网VSC的大扰动失稳模式

目前并网电压源变换器(VSC)的大扰动稳定研究主要集中于锁相环(PLL)同步稳定问题，缺乏对大扰动失稳模式系统性的研究。基于VSC接入无穷大系统的详细模型，提出了VSC控制环节失稳的定义和判据。发现外环控制、PLL均存在大扰动稳定问题，并存在单调失稳、振荡失稳2种失稳形态。考虑脉宽调制(PWM)饱和后，电流环也可能发生失稳。不同失稳模式下系统稳定边界主要由不稳定极限环、不稳定平衡点的稳定流形以及代表饱和非线性的边界三部分组成。不稳定极限环主要由系统中存在的Hopf分岔产生。若系统工作点靠近Hopf分岔，则稳定边界由不稳定极限环组成，此时系统失稳表现为发散振荡。若工作点远离Hopf分岔，则稳定边界由不稳定平衡点的稳定流形组成，系统表现为单调失稳。通过MATLAB时域仿真对理论分析进行了验证。