弱网

新型配电系统呈现为非线性弱网系统，故障特征复杂，初始微弱故障电阻通常高达数+k2，难以有效检测辨识，存在故障引发停电、触电和起火三大痛点。

新能源并网逆变器的自同步电压源控制技术对构建以新能源为主体的新型电力系统具有重大意义，然而当弱电网电压发生跌落时，传统的自同步控制方法在低电压穿越（low voltage ride through，LVRT）过程中会出现由于电网阻抗大、相角差大等引起的瞬态电流冲击大、弱电网电压无法维持稳定、电压-电流控制能力须相互平衡等一系列问题。推导了低电压跌落时弱电网电压矢量与弱电网阻抗、并网电流之间的关系以及影响因素，进而提出了一种基于暂稳态阻抗重塑的多状态跟随自同步电压源LVRT控制方法，通过稳态阻抗来平衡电压和电流之间的控制能力；通过暂态阻抗重塑保证了整个过程的电压与电流瞬态控制与平滑过渡能力。为了进一步保证弱网下跌落和恢复过渡过程的平滑切换与稳定运行，提出了基于多状态跟随的暂态控制策略，优先发出无功支撑电网电压，并补偿相角和幅值突变带来的瞬态过电压和过电流冲击，帮助电网电压平稳过渡。最后，在Matlab/Simulink中验证了所提控制方法的正确性与有效性。

构网型静止无功发生器(static var generators, SVG)具备电压源特性，可增强弱网系统的稳定性和电压主动支撑能力。配置部分储能的SVG还可以实现惯量支撑。针对储能型SVG(energy-storage static-var-generator, ESVG)在构网型控制下易发生过流的问题，基于ESVG的拓扑结构分析了级联H桥与储能系统间的联合控制机理。在构网型ESVG的限流机制和现有限流策略的基础上，提出了一种适用于电网对称故障的自适应虚拟导纳限流策略。该策略不仅能够维持ESVG的电压源特性，还显著降低了瞬态过电流和过电压。此外，还增添了暂态虚拟阻抗的清零环节，以保证限流策略的可靠性。通过电流闭环控制器分析了虚拟阻抗比对稳定性的影响。最后，通过仿真结果验证了理论分析的正确性及所提限流策略的有效性。

在低电压穿越故障恢复阶段，针对弱网下光伏并网系统无功回撤速度慢易导致暂态过电压的问题，提出了基于锁相环相位补偿的光伏逆变器低电压穿越快速无功改进控制策略。首先从相位跳变、锁相环动态、电网强度几个方面分析了常规光伏逆变器无功回撤速度不足的原因。然后根据光伏逆变器出口内电势与锁相环相角关系的机理分析，提出了基于相位补偿的锁相环改进控制策略。从无功控制需求出发推导了补偿相位的确定方法，并建立光伏并网系统单机电磁暂态仿真模型，验证了所提出的改进控制策略在三相对称、不对称、线路切除等故障场景下的有效性。最后基于RT-Lab搭建光伏发电并网系统半实物仿真平台，进一步验证了改进控制策略的有效性。该控制策略使光伏逆变器获得了更快的无功回撤能力，可有效抑制低电压故障恢复阶段的暂态过电压问题。