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光伏发电技术 ★ 5.0

计及切换补偿的新能源电力系统暂态电压稳定评估

Transient Voltage Stability Assessment of Renewable Energy Power Systems Considering Switching Compensation

作者 王长江 · 尹浩帆 · 姜涛 · 刘先超 · 刘辉
期刊 电工技术学报
出版日期 2025年1月
卷/期 第 40 卷 第 17 期
技术分类 光伏发电技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 新能源电力系统 暂态电压稳定评估 控制切换 李雅普诺夫指数 王长江 尹浩帆 姜涛 刘先超 刘辉 电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society
版本:
针对新能源电力系统中电力电子设备控制切换导致暂态电压稳定评估困难的问题,提出基于切换补偿李雅普诺夫指数(SCMLE)的评估方法。通过构建扰动前后电压轨线变分方程,将稳定性判断转化为积分终值矩阵特征值分析,并引入切换补偿矩阵修正非光滑点处的计算误差,有效克服传统MLE指标对符号观测窗口的依赖及切换动态影响下的误判问题。仿真验证表明,该方法能快速准确评估系统暂态电压稳定状态。
新能源电力系统中电力电子设备控制切换特性增加了暂态电压稳定状态准确评估的难度,现有暂态电压稳定指标和稳定判据在噪声干扰和控制切换影响下易发生电压稳定状态误判.为此,该文提出一种基于切换补偿李雅普诺夫指数(SCMLE)的新能源电力系统暂态电压稳定评估方法.首先,依据最大李雅普诺夫指数(MLE)稳定判别机理,将电压稳定问题转换为积分终值矩阵的特征值变化问题,进而分别构建系统受扰前后的电压轨线变分方程,充分计及控制环节动态特性对电压稳定性的影响;然后,采用电压轨线变分方程积分终值矩阵特征值计算SCMLE,克服现有 MLE 指标需设置符号观测窗口的缺陷;其次,构建了表征系统非光滑扭曲程度的切换补偿矩阵用于修正积分结果,弥补指标在系统非光滑点处的计算误差,实现暂态电压稳定状态的快速、准确评估;最后,通过光伏场站接入单机无穷大系统和某实际电网系统的仿真分析,验证了所提方法的准确性和有效性.
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SunView 深度解读

该切换补偿暂态电压稳定评估技术对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器具有重要应用价值。针对电力电子设备控制模式切换(如GFL/GFM切换、LVRT低电压穿越切换)导致的稳定性评估难题,SCMLE方法可精准评估PowerTitan储能系统在电网扰动下的暂态响应特性,优化控制参数整定。该技术可集成至iSolarCloud平台,实现逆变器控制策略切换时的实时稳定性监测与预警,特别适用于弱电网场景下SG系列逆变器的LVRT策略优化。通过修正非光滑点计算误差,可提升构网型储能系统在多工况切换下的稳定裕度评估精度,为阳光电源大规模新能源并网项目提供理论支撑。