王 翔， 高 嵐

(武漢理工大學(xué) a.船舶動(dòng)力工程技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; b.能源與動(dòng)力工程學(xué)院， 湖北 武漢 430063)

由于在燃料利用率、系統(tǒng)功率密度、新能源利用等方面具有突出的優(yōu)勢(shì)，船舶直流電力系統(tǒng)正在逐步取代傳統(tǒng)交流電力系統(tǒng)，成為未來(lái)船舶綜合電力系統(tǒng)的主流形式[1-4]。然而，在船舶綜合電力系統(tǒng)中，直流電制取代交流電制的前提在于電力變換裝置(AC/DC整流器、DC/DC直流變換器、DC/AC逆變器等)的廣泛使用。而電力變換裝置因內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，其瞬時(shí)功率是恒定的，因此被稱為具有負(fù)阻抗特性(dV/dt<0)的恒功率負(fù)載。負(fù)阻抗特性會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至?xí)鹬绷髂妇€電壓的諧振現(xiàn)象[5-7]。

根據(jù)Middlebrook阻抗穩(wěn)定判據(jù)，在所有頻率范圍內(nèi)，系統(tǒng)輸入阻抗的幅值大于輸出阻抗的幅值，則系統(tǒng)穩(wěn)定[7]。增強(qiáng)恒功率負(fù)載系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法主要有兩種：無(wú)源法和有源法。無(wú)源法主要通過(guò)加入阻尼補(bǔ)償電路或增大濾波電容來(lái)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。然而，增大濾波電容會(huì)產(chǎn)生浪涌電流過(guò)大問(wèn)題，造成功率半導(dǎo)體器件的損壞，同時(shí)大容量的電解電容又具有過(guò)電壓能力低、壽命短、體積大等缺點(diǎn)；而加入阻尼補(bǔ)償電路會(huì)增加系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下能量損耗。因此，許多學(xué)者在不改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的條件下提出了一些改進(jìn)控制方法，稱為有源法。文獻(xiàn)[8-9]針對(duì)由逆變器-異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的恒功率負(fù)載引起的直流母線電壓振蕩現(xiàn)象進(jìn)行分析，通過(guò)電壓前饋控制方法提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。雖然這一方法能夠很好地抑制直流母線電壓的振蕩，但是并沒(méi)有考慮由于前饋控制器的引入對(duì)電機(jī)控制性能與母線電壓之間耦合關(guān)系的影響。文獻(xiàn)[10-12]針對(duì)船舶全電力推進(jìn)系統(tǒng)中DC/DC直流變換器負(fù)載與LC濾波器級(jí)連帶來(lái)的不穩(wěn)定問(wèn)題，通過(guò)前饋補(bǔ)償控制器構(gòu)造等效的純阻性輸入阻抗，改善直流變換器負(fù)阻抗特性，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。文獻(xiàn)[13]將一種新型的阻抗判據(jù)運(yùn)用在全電力船舶區(qū)域配電系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，該判據(jù)能夠降低設(shè)計(jì)的保守性，適用于多轉(zhuǎn)換器和功率流向變化的系統(tǒng)，與前饋控制方法結(jié)合使用可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。文獻(xiàn)[14]針對(duì)船舶中壓直流電力系統(tǒng)中恒功率負(fù)載引起的母線電壓不穩(wěn)定現(xiàn)象，利用一種基于狀態(tài)反饋的線性化控制方法，通過(guò)傳統(tǒng)的線性化控制技術(shù)獲得一個(gè)理想的極點(diǎn)配置，在系統(tǒng)存在擾動(dòng)的情況下，通過(guò)平均值模型和開(kāi)關(guān)模型進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了所提控制方法的有效性。文獻(xiàn)[15]建立了船舶整流同步發(fā)電機(jī)組帶恒功率負(fù)載仿真模型，只是通過(guò)仿真定量地分析了發(fā)電系統(tǒng)部分參數(shù)、恒阻性負(fù)載對(duì)系統(tǒng)極限帶載能力的影響，并沒(méi)有從機(jī)理上分析系統(tǒng)失穩(wěn)現(xiàn)象。文獻(xiàn)[16]針對(duì)船舶直流電力系統(tǒng)中恒功率負(fù)載引起電壓不穩(wěn)定問(wèn)題，通過(guò)提出的模型構(gòu)建方法建立了發(fā)電系統(tǒng)的非線性常微分方程模型，然后，推出系統(tǒng)的小信號(hào)模型，分析平衡點(diǎn)的特征值軌跡實(shí)現(xiàn)了發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。

在船舶直流電力系統(tǒng)領(lǐng)域，目前的研究多為船舶發(fā)電系統(tǒng)帶恒功率負(fù)載的暫態(tài)穩(wěn)定性分析，針對(duì)如何提高系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的研究較少，且只是對(duì)直流變換器及異步電機(jī)類負(fù)載進(jìn)行研究。本文利用小信號(hào)穩(wěn)定性分析理論，以船舶直流電力系統(tǒng)中逆變器及永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象，推導(dǎo)出系統(tǒng)阻抗模型，基于阻抗穩(wěn)定判據(jù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。針對(duì)系統(tǒng)存在的不穩(wěn)定現(xiàn)象提出基于負(fù)阻抗特性補(bǔ)償?shù)挠性纯刂撇呗?，通過(guò)在諧振頻率附近構(gòu)造出虛擬阻抗，使系統(tǒng)在全頻率范圍內(nèi)滿足阻抗穩(wěn)定判據(jù)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后通過(guò)仿真驗(yàn)證控制策略的有效性。

1 船舶直流電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

1.1 船舶直流電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

圖1為本文研究的船舶直流電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單線圖。推進(jìn)電機(jī)通過(guò)逆變器直接從直流母線上獲取電能，因逆變器閉環(huán)控制，電機(jī)呈現(xiàn)出高性能轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速控制，因此逆變器-電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可視為恒功率負(fù)載。從直流母線電壓穩(wěn)定性角度分析，通?？梢詫⒛孀兤?電機(jī)簡(jiǎn)化為一個(gè)等效阻抗RCPL，交流源與整流器簡(jiǎn)化為等效直流源[9],則簡(jiǎn)化模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 船舶直流電力系統(tǒng)單線圖

圖2 簡(jiǎn)化系統(tǒng)模型

圖2中，Vg為直流源電壓，Vdc為直流母線電壓，IL為電感電流、Idc為直流母線輸出電流，Cf、Lf、Rf分別為濾波電容、濾波電感、等效電阻。

1.2 母線電壓振蕩機(jī)理分析

根據(jù)圖2所示簡(jiǎn)化系統(tǒng)模型，運(yùn)用基爾霍夫定律可得

(1)

對(duì)上式進(jìn)行小信號(hào)分析可得

(2)

則系統(tǒng)特征方程為

(3)

而逆變器-電機(jī)等效阻抗?jié)M足以下關(guān)系：

(4)

式中，Vo、Po分別為系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況下直流母線側(cè)輸出的電壓及功率。則系統(tǒng)的特征方程可進(jìn)一步表示為

(5)

根據(jù)勞斯判據(jù)可知，系統(tǒng)穩(wěn)定條件為特征方程的根必須有負(fù)實(shí)部，由式(4)可知特征方程最后一項(xiàng)恒大于零，則系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件為

(6)

由上述分析可知：系統(tǒng)的穩(wěn)定性與主電路參數(shù)及電機(jī)運(yùn)行工況有關(guān)。在給定參數(shù)條件下，系統(tǒng)存在一個(gè)功率上限，當(dāng)負(fù)載功率超出功率上限時(shí)，直流母線側(cè)電壓容易發(fā)生振蕩失穩(wěn)。同時(shí)，增大Rf、Cf，減小Lf可以增加系統(tǒng)的帶載能力，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1.3 基于矢量控制的電機(jī)阻抗模型的建立

小信號(hào)分析得直流母線輸出阻抗/導(dǎo)納：

(7)

其諧振頻率為

(8)

圖3為本文永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制框圖。

圖3 矢量控制框圖

兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下永磁同步電機(jī)定子電壓為

(9)

式中，Vd、Vq、Id、Iq、Ld、Lq分別為dq坐標(biāo)系下的電機(jī)定子電壓、電流、電感，Rs為定子電阻，ωr是電機(jī)角速度，P是磁極對(duì)數(shù)，ψ是轉(zhuǎn)子磁體的磁鏈。

電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程：

(Js+β)ωr=1.5P(ψIq+(Ld-Lq)IdIq)-TL

(10)

式中，TL是負(fù)載轉(zhuǎn)矩，J和β分別是電機(jī)慣性和粘性摩擦常數(shù)。

在兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下，根據(jù)逆變器平均值模型可知

(11)

式中，αd、αq分別為逆變器在dq坐標(biāo)系下的占空比。

理想情況下，假設(shè)逆變器直流側(cè)輸入功率與交流側(cè)輸出功率相等，則

(12)

轉(zhuǎn)速及電流控制環(huán)路均采用PI控制：

Gω(s)=kωp+kωi/s

(13)

Gc(s)=kIp+kIi/s

(14)

則轉(zhuǎn)速控制器輸出可表示為

Iqref=Gω(s)(ωref-ωr)

(15)

電流控制器輸出可表示為

(16)

(17)

(18)

ΔVq=(Rs+sLq)ΔIq+PψΔωr

(19)

Δωr(Js)=1.5PψΔIq

(20)

ΔVqref=-Gc(s)ΔIq+PψΔωr

(21)

由式(17)、式(19)、式(20)、式(21)可得

(22)

ΔVq/ΔIq=Rs+sLq+1.5P2ψ2/(Js)

(23)

由式(20)、式(22)、式(23)可知電機(jī)交軸電流、轉(zhuǎn)速與母線電壓之間的關(guān)系如下：

(24)

(25)

逆變器-電機(jī)系統(tǒng)輸入阻抗/導(dǎo)納可由式(18)、式(22)、式(23)得出

(26)

1.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

根據(jù)1.2節(jié)理論分析可知，系統(tǒng)的穩(wěn)定性與直流側(cè)濾波回路參數(shù)及負(fù)載功率有關(guān)。圖4為不同電容、電感條件下系統(tǒng)輸入、輸出導(dǎo)納伯德圖及導(dǎo)納比奈奎斯特曲線。從圖中可以觀察到：在低頻范圍內(nèi)，逆變器-電機(jī)系統(tǒng)輸入導(dǎo)納的相角為180°，即呈現(xiàn)出負(fù)阻抗特性；隨著電容Cf的減小，直流母線輸出導(dǎo)納諧振頻率增大，其在諧振頻率附近與輸入導(dǎo)納重合，同時(shí)奈奎斯特曲線逐漸包圍點(diǎn)(-1,j0)，Middlebrook阻抗判據(jù)表明系統(tǒng)不穩(wěn)定；隨著電感Lf的增大，直流母線輸出導(dǎo)納諧振頻率減小，其在諧振頻率附近與輸入導(dǎo)納重合，同時(shí)奈奎斯特曲線逐漸包圍點(diǎn)(-1,j0)，Middlebrook阻抗判據(jù)表明系統(tǒng)不穩(wěn)定。

圖4 不同濾波電容、電感的穩(wěn)定判據(jù)

增大濾波電容或減小濾波電感均能改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，其主要通過(guò)修正諧振頻率處輸出阻抗來(lái)滿足阻抗穩(wěn)定判據(jù)。類似的，通過(guò)在直流濾波回路加入阻尼補(bǔ)償電路，同樣可以解決系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題。圖5為兩種典型的阻尼補(bǔ)償電路[17]。

(a) RC并聯(lián)阻尼

以RC并聯(lián)阻尼電路為例，該補(bǔ)償電路既可以增大直流側(cè)濾波電容的容值，同時(shí)阻尼電阻也可以吸收諧振時(shí)的能量，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。加入阻尼電路后，直流側(cè)輸出導(dǎo)納為

(27)

圖6為有無(wú)阻尼電路系統(tǒng)輸入、輸出導(dǎo)納伯德圖對(duì)比?？梢杂^察到加入RC阻尼電路后，在諧振頻率處輸出導(dǎo)納幅值增大，輸入、輸出導(dǎo)納不再重合，滿足Middlebrook阻抗判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定性提高。

圖6 加入阻尼電路前后系統(tǒng)導(dǎo)納伯德圖對(duì)比

2 有源阻尼補(bǔ)償控制策略研究

由前文分析可知，無(wú)源法能解決系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題。然而，在實(shí)際工程應(yīng)用中，考慮到電容的體積、重量、功率密度、損耗、諧波抑制等方面的要求限制，系統(tǒng)參數(shù)往往難以達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定性要求。本文將基于有源阻尼補(bǔ)償控制的方法，通過(guò)引入虛擬阻抗來(lái)修正系統(tǒng)輸入、輸出阻抗之間的關(guān)系，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其具體實(shí)現(xiàn)形式如圖7所示。

圖7 有源阻尼補(bǔ)償控制框圖

圖7所示兩種有源阻尼補(bǔ)償控制法分別將直流側(cè)電壓Vdc經(jīng)帶通濾波器引入到內(nèi)環(huán)控制器參考電流值或參考電壓值上。其中，帶通濾波器傳遞函數(shù)為

(28)

式中，k、ξ、ωc分別為帶通濾波器的增益、阻尼比、中心頻率。

下面將針對(duì)兩種補(bǔ)償策略情況下的系統(tǒng)輸入阻抗模型進(jìn)行推導(dǎo)。

2.1 參考電流補(bǔ)償控制策略

補(bǔ)償后電流控制器輸出為

(29)

小信號(hào)分析可得

ΔVqref=Gc(s)(C(s)ΔVdc-ΔIq)+PψΔωr

(30)

基于1.3節(jié)分析可得電機(jī)交軸電流、轉(zhuǎn)速與母線電壓之間滿足以下關(guān)系：

(31)

(32)

逆變器-電機(jī)系統(tǒng)輸入阻抗/導(dǎo)納如下：

(33)

2.2 參考電壓補(bǔ)償控制策略

補(bǔ)償后電流控制器輸出為

(34)

小信號(hào)分析可得

ΔVqref=-Gc(s)ΔIq+PψΔωr+C(s)ΔVdc

(35)

基于1.3節(jié)分析可得電機(jī)交軸電流、轉(zhuǎn)速與母線電壓之間滿足以下關(guān)系：

(36)

(37)

逆變器-電機(jī)系統(tǒng)輸入阻抗/導(dǎo)納如下：

(38)

由式(26)、式(33)、式(38)可知：有源阻尼補(bǔ)償控制系統(tǒng)輸入導(dǎo)納包含兩部分，其中，Yin(s)表示系統(tǒng)的固有導(dǎo)納，YA(s)、YB(s)分別表示兩種補(bǔ)償控制修正下的導(dǎo)納。因此，可以將補(bǔ)償控制后的系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如圖8所示的等效電路。

圖8 補(bǔ)償控制策略等效電路

通過(guò)觀察式(24)、式(25)、式(31)、式(32)、式(36)、式(37)可以發(fā)現(xiàn)：與未補(bǔ)償控制相比，在加入補(bǔ)償控制后，電機(jī)轉(zhuǎn)速、交軸電流與母線電壓之間的靈敏度傳遞函數(shù)分別多出了一項(xiàng)Gc(s)C(s)、C(s)，這會(huì)加劇電機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速與母線電壓之間的耦合關(guān)系，影響電機(jī)的控制性能。進(jìn)一步對(duì)比兩種補(bǔ)償控制策略可以觀察到：相對(duì)于參考電流補(bǔ)償控制，參考電壓補(bǔ)償控制中由于振蕩信號(hào)不經(jīng)過(guò)電流控制器，因此可以避免受到電流控制器的影響，耦合效應(yīng)明顯減弱，電機(jī)控制性能更佳。

2.3 系統(tǒng)性能分析

2.3.1虛擬阻抗幅頻特性分析

表1為本文研究系統(tǒng)等效電路及電機(jī)參數(shù)。根據(jù)直流母線電路參數(shù)，由式(8)可知，直流母線電壓諧振頻率為158 rad/s，有源阻尼補(bǔ)償控制主要針對(duì)諧振頻率附近輸入阻抗進(jìn)行補(bǔ)償，本文取帶通濾波器中心頻率ωc=100 rad/s，阻尼比ξ=1。

表1 直流母線電路及電機(jī)參數(shù)

圖9為兩種補(bǔ)償控制策略下的虛擬阻抗伯德圖。從圖中可以觀察到：在低頻段內(nèi)虛擬阻抗相角在(-45°,0°)內(nèi)，呈現(xiàn)電容與電阻串聯(lián)的特性，其控制效果可類比RC并聯(lián)阻尼電路，其中，虛擬電容能夠增大直流側(cè)電容的容值，虛擬電阻則可以吸收諧振時(shí)的能量；在諧振頻率fr處虛擬阻抗相角為零，呈現(xiàn)純電阻特性，能夠衰減恒功率負(fù)載的負(fù)阻抗特性，修正系統(tǒng)輸入、輸出阻抗之間的關(guān)系，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；隨著增益系數(shù)k的增大虛擬阻抗幅值減小，相角不變。

(a) 參考電壓補(bǔ)償控制

2.3.2系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

圖10為兩種補(bǔ)償控制系統(tǒng)輸入、輸出導(dǎo)納伯德圖。通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)：未補(bǔ)償前，在諧振頻率附近系統(tǒng)輸入阻抗幅值小于輸出阻抗幅值，系統(tǒng)不穩(wěn)定；加入補(bǔ)償控制后，當(dāng)增益系數(shù)k取合適的數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)輸入、輸出阻抗將不再重合，在所有頻率范圍內(nèi)滿足阻抗穩(wěn)定判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定。

(a) 參考電壓補(bǔ)償控制

圖11為兩種補(bǔ)償控制后阻抗比奈奎斯特圖。通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)，未補(bǔ)償系統(tǒng)奈奎斯特曲線包圍點(diǎn)(-1,j0)，加入補(bǔ)償控制后，當(dāng)增益系數(shù)k取得合適的數(shù)值時(shí)，奈奎斯特曲線不再包圍點(diǎn)(-1,j0)，系統(tǒng)穩(wěn)定裕度逐漸提高。

(a) 參考電壓補(bǔ)償控制

圖12為兩種補(bǔ)償控制前后交軸電流、轉(zhuǎn)速與母線電壓耦合關(guān)系幅頻特性曲線?？梢杂^察到補(bǔ)償控制后交軸電流、轉(zhuǎn)速與母線電壓之間的耦合關(guān)系加強(qiáng)，電機(jī)控制性能有所降低。但是，與參考電流補(bǔ)償控制相比，參考電壓補(bǔ)償控制系統(tǒng)交軸電流、轉(zhuǎn)速與母線電壓之間的耦合關(guān)系較弱，其補(bǔ)償控制器對(duì)電機(jī)控制性能影響較弱。

(a) ΔIq/ΔVdc

3 仿真結(jié)果及分析

為了驗(yàn)證上述理論分析的正確性，在Simulink環(huán)境下進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真參數(shù)如表1所示。

根據(jù)式(6)可知，直流母線能夠承受最大負(fù)載功率Po=1 MW。圖13為未補(bǔ)償控制系統(tǒng)響應(yīng)曲線圖。2 s時(shí)刻，電機(jī)空載啟動(dòng)，轉(zhuǎn)速給定值為100 r/min，電機(jī)啟動(dòng)瞬間，為完成電機(jī)的加速啟動(dòng)，需要產(chǎn)生極大的電磁轉(zhuǎn)矩，同時(shí)產(chǎn)生很大的沖擊電流，造成直流母線電壓的波動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.5 s的調(diào)節(jié)時(shí)間，母線電壓及電機(jī)的響應(yīng)曲線均趨于穩(wěn)定；3 s時(shí)刻，突加105N·m負(fù)載，此時(shí)電機(jī)負(fù)載功率趨于系統(tǒng)帶載上限，系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)；4 s時(shí)刻，轉(zhuǎn)速給定值為150 r/min，負(fù)載功率超出功率上限，可以觀察到母線電壓呈振蕩發(fā)散狀態(tài)，由于逆變器具有較好的電壓跟隨能力，在母線電壓擾動(dòng)較小條件下電機(jī)的控制性能受電壓振蕩的影響較輕；5 s時(shí)刻，負(fù)載突加為1.5×105N·m，由于負(fù)載功率嚴(yán)重超出系統(tǒng)帶載上限，可以觀察到母線電壓、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速均振蕩失穩(wěn)；6 s時(shí)刻，轉(zhuǎn)速給定值為100 r/min，系統(tǒng)失穩(wěn)現(xiàn)象進(jìn)一步加劇。

(a) 母線電壓

圖14、圖15為基于參考電流、參考電壓補(bǔ)償控制系統(tǒng)響應(yīng)曲線圖，仿真工況與未補(bǔ)償控制系統(tǒng)保持一致。仿真結(jié)果表明：由于補(bǔ)償控制作用改善了恒功率負(fù)載的負(fù)阻抗特性，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在負(fù)載、轉(zhuǎn)速突變等復(fù)雜工況下，母線電壓依然能夠保持穩(wěn)定，同時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程。

(a) 母線電壓

(a) 母線電壓

圖16為母線電壓由1 000 V突變?yōu)?00 V時(shí)兩種補(bǔ)償控制與未補(bǔ)償條件下母線電壓響應(yīng)曲線對(duì)比圖。從圖中可以看出，4 s時(shí)刻，電機(jī)負(fù)載功率接近直流母線最大帶載功率，系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)母線電壓突降時(shí)，由公式(6)可知負(fù)載功率將超出未補(bǔ)償系統(tǒng)最大帶載功率。因此，圖中虛線所示未補(bǔ)償條件下的母線電壓振蕩失穩(wěn)，實(shí)線所示補(bǔ)償控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)短時(shí)間的調(diào)節(jié)后，母線電壓均能快速趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

(a) 參考電流補(bǔ)償控制

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以船舶直流電力系統(tǒng)中逆變器-推進(jìn)電機(jī)為研究對(duì)象，利用小信號(hào)穩(wěn)定性理論分析了其負(fù)阻抗特性引起的母線電壓諧振機(jī)理。針對(duì)系統(tǒng)不穩(wěn)定問(wèn)題，提出了兩種電壓前饋的有源補(bǔ)償控制策略，并給出了其具體參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明補(bǔ)償控制策略能夠抑制直流母線電壓的諧振，提高系統(tǒng)的帶載能力。