随着用电需求的增加和传统化石能源的短缺,大量光伏、风电等可再生能源通过电力电子变换器接入电网,电力系统的电力电子化特征日益凸显。当电力电子化电力系统中出现大扰动时,并网逆变器若不能稳定运行,将与电网失去同步,甚至可能导致系统崩溃。因此,研究电力电子化电力系统的暂态稳定性问题具有重要意义。本文通过建立并网下垂控制逆变器的大信号模型,对功率调度和电网电压跌落情况下并网下垂控制逆变器的暂态稳定性进行研究。首先,基于下垂控制逆变器并网运行结构,考虑有功功率环和无功功率环之间的耦合作用,建立考虑无功功率环影响下的并网下垂控制逆变器大信号模型。根据下垂控制逆变器并网运行时输出有功功率与功角的正弦关系曲线,对其暂态失稳机理进行分析,并且根据建立的并网下垂控制逆变器模型,构造用于暂态稳定性分析的能量函数。其次,绘制在不同有功功率设定值变化情况和有功功率下垂系数下并网下垂控制逆变器的能量波形,分析功率调度下有功功率设定值和有功功率下垂系数对暂态稳定性的影响。采用频率补偿方案,降低并网下垂控制逆变器的等效有功功率下垂系数,减小暂态过程中功角的超调量,对功率调度下并网下垂控制逆变器的暂态稳定性进行改善。此外,绘制在不同电网电压跌落深度下并网下垂控制逆变器的能量波形,分析故障下电网电压跌落深度对并网下垂控制逆变器暂态稳定性的影响。采用电压补偿方案,补偿故障下无功功率环引起的逆变器电压跌落,扩大并网下垂控制逆变器可以承受的最大电网电压跌落深度,提高电网电压跌落时并网下垂控制逆变器的暂态稳定性。最后,搭建基于TMS320F28335的逆变器平台,测试逆变器平台电流环和电压环的闭环性能,实验验证功率调度和电网电压跌落故障下并网下垂控制逆变器的暂态稳定性。