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大力发展可再生能源是应对能源及环境问题、减少碳排放的重要战略。随着可再生能源发电在电力系统中规模的日益增长,以及柔性直流输电技术作为解决可再生能源发电输送、消纳问题的有潜力的手段,电力系统面临着电力电子化变革。电力电子装备在电力系统中的广泛应用将给电力系统安全稳定运行带来新的挑战。同时由于电力系统装备的多样化及复杂化,使得对电力系统稳定问题及其机理的认识更加困难。 本文探索采用设备不平衡有功功率、无功功率与输出电压(电流)相位、幅值关系描述设备动态,称之为设备运动方程。运动方程表征了设备与电网的同步特性以及对电网有功功率、无功功率的支撑特性。从设备运动方程的角度可帮助理解系统的动态及稳定机理。同时,采用运动方程模型可以统一的形式归纳设备特性。本文研究基于运动方程的建模方法以及稳定性分析方法。 本文以电压源型变换器为例,探讨了基于运动方程的建模与稳定分析方法。首先,建立了变换器直流电压时间尺度的运动方程模型,分析了有功-相位动态特性。进一步分析了变换器内部以及电网侧有功、无功的耦合对变换器有功动态特性及其稳定性的影响。然后探讨了含多个变换器系统基于运动方程的建模与分析方法,通过分析一台变换器对另一台变换器有功动态特性的影响研究了变换器间的相互作用及其影响。最后,总结了全文的工作并说明了工作的不足。