Impedanzbasierte Stabilitätsanalyse von Droop-geregelten Wechselrichtern unter Berücksichtigung der internen Regelung, der Verriegelungszeit und der RHP-Pole

Dieser Artikel erweitert ein zuvor entwickeltes Impedanzmodell eines netzbildenden Wechselrichters. Das Modell wird im stationären αβ-Koordinatensystem beschrieben. Dabei wird die durch die Verriegelungszeit und die Droop-Regelung verursachte Frequenzkopplung berücksichtigt. Je nach Droop-Parametern und Betriebspunkt weist das Impedanzmodell einen Pol in der rechten Halbebene (RHP) auf. Es wird eine Formel zur Näherung der Lage dieses Pols vorgeschlagen, die bei der impedanzbasierten Stabilitätsanalyse eines „ microgrid “ mit zwei netzbildenden Wechselrichtern berücksichtigt wird. Labormessungen bestätigen nicht nur das Impedanzmodell und die Stabilitätsanalyse, sondern zeigen auch verbleibende Einschränkungen auf. Der Einfluss der inneren Regelung auf die Stabilität wird durch den Vergleich eines Regelungskonzepts mit kaskadierter Spannungs- und Stromregelung mit einem Open-Loop-Regelungsansatz demonstriert. Darüber hinaus werden asymmetrische Droop-Parameter und der Einfluss von Änderungen des Arbeitspunkts erörtert.