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基于预设功率的下垂控制以改善大扰动下逆变器的一次调频性能

Preset Power Based Droop Control for Improving Primary Frequency Regulation of Inverters Under Large Disturbances

作者 Lei Liu · Xianjue Luo · Liansong Xiong · Junming Guo · Xiaokang Liu · Yonghui Liu · Hengyou Zhang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年7月
技术分类 系统并网技术
技术标签 下垂控制 并网逆变器 调峰调频 构网型GFM
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 下垂控制 一次调频 逆变器 频率偏差 功率-频率下垂 大扰动 并网系统
语言:

中文摘要

本文针对下垂控制逆变器在一次调频中存在的频率偏差与功率调节矛盾问题,提出了一种基于预设功率的下垂控制策略。该方法通过引入预设功率项,在不牺牲频率稳定性的前提下,有效减小了大扰动下的频率偏差,提升了逆变器在弱电网或高比例可再生能源系统中的频率支撑能力。

English Abstract

Droop-controlled inverters reduce transient and steady-state frequency deviations (FDs) by providing frequency regulation (FR) power proportional to the FD during primary FR. However, with the power–frequency droop mechanism, the gap between a disturbed load and an inverter's dispatch instruction can only be eliminated by increasing the FR power at the expense of increased FDs, which are thus pron...
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SunView 深度解读

该研究直接服务于阳光电源的构网型(Grid-forming)逆变器技术演进。随着全球电网向高比例可再生能源转型,阳光电源的PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器在弱电网环境下的频率支撑能力至关重要。该控制策略能显著提升产品在电网大扰动下的稳定性,减少频率波动,增强系统惯量响应。建议研发团队将此预设功率下垂控制算法集成至iSolarCloud智能运维平台及PCS控制固件中,以提升储能电站参与电网辅助服务(调频)的竞争力,特别是在电网侧储能和大型地面光伏电站的应用场景中。