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基于特征子系统的跟网/构网设备混合外送系统小干扰稳定性分析
Small-Signal Stability Analysis of Grid-Following/Grid-Forming Equipment Hybrid Transmission Systems Based on Characteristic Subsystems
| 作者 | 唐宇 · 胡光 · 刘永江 · 付强 · 辛焕海 |
| 期刊 | 电工技术学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 40 卷 第 9 期 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | 构网型GFM 跟网型GFL |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 新能源外送系统 跟网和构网设备 特征子系统 小干扰稳定性 模式等效 唐宇 胡光 刘永江 付强 辛焕海 电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society |
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新能源外送系统呈现跟网与构网设备混合并网趋势,其高阶动态及异构设备集群与网络间的复杂交互给小干扰稳定分析带来挑战。本文提出一种基于特征子系统的分析方法,通过模式等效将高维系统降阶为两机互联特征子系统,保留关键动态交互,实现高效准确的小干扰稳定性分析。构建全阶模型,结合矩阵块对角化与节点分裂技术,解决设备数量不平衡问题,并通过时域仿真验证了方法的有效性与结论的正确性。
新能源外送系统中已呈现跟网与构网设备混合并网的发展趋势.外送系统动态阶数高,跟网/构网等异构设备集群间、设备集群与网络间动态交互复杂,给小干扰稳定性的机理分析与量化计算带来了挑战.该文提出了面向跟网/构网设备混合外送系统小干扰稳定性分析的特征子系统计算方法,通过将复杂高维系统等效为跟网/构网两机互联的特征子系统,降低了外送系统动态阶数,保留了上述动态交互过程,实现了外送系统小干扰稳定性的高效准确分析.首先,构建含跟网/构网设备的新能源外送系统全阶模型,基于矩阵块对角化原理,得到了模式等效的特征子系统;然后,面向一般化场景,采用节点分裂方法解决跟网/构网设备数量不平衡问题,提出基于特征子系统的外送系统小干扰稳定性分析方法;最后,基于时域仿真验证了该文方法在跟网/构网设备混合外送系统小干扰稳定性分析中的有效性和所得结论的正确性.
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SunView 深度解读
该混合外送系统小干扰稳定性分析技术对阳光电源PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器的集群并网具有重要应用价值。研究提出的特征子系统降阶方法可直接应用于ST储能变流器的GFM/GFL混合控制策略优化,解决大规模新能源基地中构网型储能与跟网型光伏混合并网的稳定性评估难题。该方法能高效分析异构设备集群与电网的复杂交互,为阳光电源iSolarCloud平台提供实时稳定性监测算法,指导PowerTitan系统在弱电网环境下的GFM参数整定,提升混合外送系统的并网稳定性和控制器设计效率,特别适用于沙戈荒等大型新能源基地的送出工程。