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基于改进平方和规划的构网型-跟网型并联系统暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid Forming-Grid Following Paralleled System Using Improved Sum-of-Squares Programming
| 作者 | Zhongrui Qiu · Yang Wang · Xianyong Xiao · Xiaorong Xie · Oriol Gomis-Bellmunt |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Delivery |
| 出版日期 | 2025年9月 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 储能系统 构网型GFM 跟网型GFL |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 暂态稳定性 并网构网型并联系统 平方和规划法 李雅普诺夫函数 吸引域 |
语言:
中文摘要
本文基于Lyapunov直接法研究构网型与跟网型变流器并联系统(GFM-GFL)的暂态稳定性。提出一种改进的平方和(SOS)规划方法,用于构建低保守性的Lyapunov函数。该方法简化了传统SOS约束,并可根据吸引域(DOA)的保守性自适应调节SOS参数,相较现有数值Lyapunov方法具有更快的计算速度和更低的保守性,从而实现更精确的暂态稳定性评估。进一步利用DOA体积量化分析系统参数对稳定性的影响。最后通过对比研究验证了所提方法的有效性。
English Abstract
This paper investigates the transient stability of the grid-forming and grid-following (GFM-GFL) paralleled system based on the Lyapunov direct method. To achieve this goal, an improved sum-of-squares (SOS) programming method is proposed to construct the low-conservativeness Lyapunov function for the GFM-GFL paralleled system. The proposed method simplifies the conventional SOS constraints and enables adaptive tuning of SOS parameters according to the conservativeness of the domain of attraction (DOA). Compared with existing numerical Lyapunov methods, the proposed method achieves faster computation and lower conservativeness, thus enabling more precise evaluation of the transient stability. Furthermore, the influence of system parameters on the transient stability of the GFM-GFL paralleled system is quantitatively analyzed using the volume of DOA as a metric. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified through comparative studies.
S
SunView 深度解读
该改进SOS规划方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前储能系统普遍采用GFM-GFL混合并联架构,该研究提供的低保守性暂态稳定性评估工具可直接用于:1)优化ST储能变流器的GFM/GFL控制参数整定,提升大扰动下的稳定裕度;2)通过DOA体积量化分析,指导PowerTitan系统中多台变流器并联时的参数配置策略;3)加速ESS集成方案的稳定性验证流程,相比传统时域仿真大幅缩短设计周期。该方法可集成至iSolarCloud平台,实现储能电站并网前的快速稳定性预评估,降低现场调试风险,提升阳光电源储能产品的并网适应性和市场竞争力。