找到 10 条结果 · IEEE Transactions on Power Systems
变短路比下GFM与GFL逆变器混合系统的功率振荡分析及双互阻尼控制
Power Oscillation Analysis and Dual Mutual Damping Control for Hybrid System with GFM and GFL Inverters Under Varying Short Circuit Ratio
Xiaoke Liu · Yandong Chen · Zili Wang · Cong Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
具备构网型(GFM)和跟网型(GFL)逆变器的混合并网系统中的有功功率振荡会威胁其安全运行。本文考虑了GFM和GFL逆变器之间的耦合,建立了该异构系统的小信号模型。基于该模型,定性和定量地揭示了在不同短路比(SCR)下控制参数对功率振荡的影响机制。特别地,与其他参数相比,GFM逆变器的阻尼起主导作用。因此,将包含角频率和有功功率互阻尼的双互阻尼控制(DMDC)集成到GFM逆变器中以增强系统阻尼。文中还给出了其稳定性分析和关键参数设计。最后,实验结果验证了DMDC的有效性,表明在强电网和弱电网条件...
解读: 该双互阻尼控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在弱电网场景下,阳光电源储能系统常采用GFM构网模式支撑电网,而光伏SG系列逆变器多为GFL跟网模式,两者混合并网时易产生低频功率振荡。该研究揭示的GFM-GFL动态交互机理可指导阳光电源优化混合系统控...
基于攻防博弈的电力系统外部脆弱性评估
External Vulnerability Assessment of Power System Under Attack Based on Attack-Defense Game
Yifu Luo · Qinran Hu · Bokang Zou · Yuanshi Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月
电力系统作为关键国家基础设施,面临日益严峻的外部攻击威胁。现有研究多聚焦于特定攻击水平下的防御布局与损失分析,忽视了攻击者能力的不确定性,缺乏对系统抗毁性的安全评估。本文提出一种新的分析场景,即区域电力系统因物理攻击导致完全失效,旨在构建面向未知攻击能力的局部电网整体脆弱性评估方法。该方法建立了包含两个相互依赖决策目标的攻防博弈模型,以体现防御方的抵抗特性,并基于模型特点设计了通过排列问题求解和验证原优化问题的定制化方法。基于IEEE 14节点和118节点系统的仿真验证了模型的正确性,并通过多种...
解读: 该攻防博弈脆弱性评估技术对阳光电源大型储能系统(PowerTitan)和区域级ESS集成方案具有重要应用价值。针对物理攻击导致电网失效场景,可指导储能系统在关键节点的优化部署,提升电网抗毁性。具体应用包括:1)ST系列储能变流器的冗余配置策略优化,在攻击不确定性下确保关键负荷供电;2)iSolarC...
一种基于云边智能的配电网分区与运行优化方法
A Cloud-Edge Intelligence-Based Optimization Method for Distribution Network Partitioning and Operation Considering Simulation Inaccuracy
Renjun Wang · Hongjun Gao · Haifeng Qiu · Longbo Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
针对分布式可再生能源和负荷波动对配电网运行安全的影响,本文提出一种基于云边协同智能的优化方法,用于配电网分区与实时运行控制。该方法在云端集中训练,在边缘侧实时执行,通过新型分区策略降低计算负担,并引入开关重要性评估方法以压缩动作空间维度。建立多智能体马尔可夫决策过程模型,结合改进的混合多智能体软Actor-Critic算法与域随机化方法,提升策略在仿真与实际系统存在模型失配时的鲁棒性。IEEE 33节点系统及实际445节点网络的仿真验证了所提方法的有效性与优势。
解读: 该云边协同优化技术对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。其云端训练-边缘执行架构可直接应用于ST系列储能变流器的分布式协调控制,通过多智能体强化学习实现储能集群的实时功率调度与电网分区管理。域随机化方法增强的鲁棒性可提升储能系统在模型失配场景下的控制可靠...
基于图神经网络的电力系统实时多稳定性风险评估与可视化
Real-Time Multi-Stability Risk Assessment and Visualization of Power Systems: A Graph Neural Network-Based Method
Qifan Chen · Siqi Bu · Huaiyuan Wang · Chao Lei · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
相较于单一稳定性评估,多稳定性风险评估(MSRA)在应对可再生能源出力波动和系统故障等不确定性时更具实用性。本文提出一种基于图神经网络(GNN)的实时MSRA方法,统一处理功角、电压、频率及换流器主导的多种稳定性问题。通过构建运行状态图与扰动图作为GNN输入,结合图卷积层与初始残差恒等映射,提取高阶特征;引入GraphNorm缓解过平滑并提升泛化能力。基于实时数据实现多稳定性风险的连续预测,并利用alpha形状可视化稳定与不稳定区域。在IEEE 39节点、WECC 179节点及英国电网系统中的仿...
解读: 该GNN多稳定性评估技术对阳光电源PowerTitan储能系统及iSolarCloud平台具有重要应用价值。针对大规模储能电站中ST系列变流器的构网型GFM控制,该方法可实时评估功角、电压、频率及换流器主导的多维稳定性风险,解决可再生能源波动下的系统安全问题。其图神经网络架构可集成至智能运维平台,实...
考虑多个稳定平衡点的含变流器并网发电的电力系统暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of the CIG-Embedded Power Systems Considering Multiple Stable Equilibrium Points
Yiming Wang · Shiyun Xu · Huadong Sun · Chen Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
本研究聚焦于高比例换流器接口发电(CIG)接入的电力系统暂态稳定性。研究发现,在大扰动下,含CIG的电力系统可能呈现多稳定平衡点(SEP)特性。这一特性及其相关的稳定潜力在传统电力系统中尚未得到深入研究,主要原因在于传统上受大容量同步发电机物理限制的影响,普遍假设系统只有单一SEP。由于临界清除时间(CCT)在存在多SEP的情况下无法再用于判定系统暂态稳定性,因此提出了绝对失稳边界(AIB)条件。研究发现,如果系统轨迹越过AIB,电力系统在大扰动后将无法保持稳定。随后,引入能量函数来评估考虑多S...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要指导意义。多平衡点分析方法可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的稳定性控制优化,特别是在大规模新能源电站中的GFM控制设计。研究成果有助于提升PowerTitan储能系统在弱电网条件下的稳定运行能力,优化VSG控制策略,完善iSolar...
含变流器接口电源的电力系统稳定边界:演化与转捩点
Stability Boundary of Power System With Converter Interfaced Generation: Evolution and Transition Point
Yiming Wang · Shiyun Xu · Huadong Sun · Chen Shen · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月
近期研究表明,含换流器接口发电(CIG)的电力系统暂态失稳主要与不稳定周期轨道(UPO)有关,而非不稳定平衡点(UEP)。这种现象在弱电网中尤为显著,凸显了研究稳定边界主导因素从 UEP 向 UPO 转变过程的重要性。为此,本研究提出了一种基于能量 - 角度复向量的电力系统暂态稳定分析新框架。在此框架下,开展了稳定边界转变点识别和稳定裕度评估工作。研究发现,CIG 占比增加、系统强度降低以及 CIG 控制参数设置不当等参数条件的变化,可能导致 UPO 在塑造稳定边界中起主导作用,进而使基于 UE...
解读: 该稳定边界演化理论对阳光电源高渗透率新能源系统具有重要指导意义。针对ST系列储能变流器和SG光伏逆变器,UPO失稳机制分析可优化GFM/GFL控制策略的参数边界设计,避免系统运行点接近临界转捩点。在PowerTitan大型储能系统中,可基于拓扑变化特征建立稳定域实时监测模型,提前预警环面分岔风险。对...
基于物理信息学习的风电场双机等效模型用于大规模电力系统稳定性研究
Physics-Informed Learning Based Wind Farm Two-Machine Aggregation Model for Large-Scale Power System Stability Studies
Hongyi Wang · Zhe Yang · Wenfa Kang · Pingyang Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
风电场(WFs)中风力发电机组(WTs)的聚合可以减轻建模和计算负担,但也可能降低精度。此外,在电力系统扰动下,可能难以准确确定风力发电机组的动态行为。本文基于两阶段方法,提出了一种用于电力系统暂态分析的风电场新型聚合建模方法。在第一阶段,树状图算法生成一个简单通用的模型(GM);在第二阶段,使用针对风电场定制的偏微分方程非线性动力学函数识别(PDE - FIND)算法对通用模型进行细化,以提高初始通用模型的精度。对PDE - FIND算法的动态库进行重新构建,使其包含可能用于表达功率误差方程的...
解读: 该物理信息学习的双机等效建模技术对阳光电源的大型风电场解决方案具有重要参考价值。可直接应用于公司ST系列储能变流器的GFM控制优化,提升其在风电接入场景下的稳定性控制性能。同时该方法的物理约束融合思路可启发SG系列光伏逆变器的群控算法优化,特别是在大规模光储风多能互补电站中的协调控制。建议在Powe...
我们需要多少台构网型变流器?——从小信号稳定性和电网强度角度的思考
How Many Grid-Forming Converters Do We Need? A Perspective From Small Signal Stability and Power Grid Strength
Huanhai Xin · Chenxi Liu · Xia Chen · Yuxuan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月
构网型(GFM)控制因其对电网友好的动态特性,特别是交流侧的“电压源特性”,被认为是将大规模电力电子变流器接入现代电网的一种有前景的解决方案。GFM变流器的电压源特性可为电网提供电压支撑,从而增强电网(电压)强度。然而,跟网型(GFL)变流器也可通过合理调节其无功电流来实现交流电压幅值的恒定控制,这使其也可能表现出类似电压源的特性。目前,GFL和GFM变流器的电压源特性之间的本质区别是什么,以及哪种类型的电压源特性能够增强电网强度,仍不明确。本文将证明,就小信号动态特性而言,只有GFM变流器能提...
解读: 该研究为阳光电源构网型产品配置提供重要理论依据。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器,可优化GFM/GFL混合配置策略:在PowerTitan大型储能系统中,无需全部单元采用GFM控制,通过小信号稳定性分析确定最优GFM渗透率,既保证弱电网支撑能力,又降低控制复杂度和成本。研究提出的电网强度量...
基于失稳模式引导的模型更新方法用于数据驱动的暂态稳定性评估
Instability Pattern-Guided Model Updating Method for Data-Driven Transient Stability Assessment
Huaiyuan Wang · Fajun Gao · Qifan Chen · Siqi Bu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
深度学习方法广泛应用于电力系统暂态稳定性评估(TSA),但其结果缺乏可解释性且评估过程难以控制,限制了实际应用。本文提出一种失稳模式引导的模型更新方法以优化TSA模型。首先,构建基于Transformer编码器的TSA模型,通过注意力分布解释和分析预测结果;其次,引入注意力引导损失函数,针对特定失稳模式调整评估规则,提升分类精度;同时采用注意力保持损失,维持其他样本的评估能力并抑制过拟合;此外,基于注意力分布构建代表性数据集以降低更新成本。在IEEE 39节点系统与华东电网中的仿真验证了该方法的...
解读: 该失稳模式引导的暂态稳定评估技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和构网型控制产品具有重要应用价值。在电网侧储能场景中,ST系列储能变流器需快速判断电网扰动后的稳定性并调整控制策略,该方法基于Transformer的注意力机制可实现毫秒级稳定性预判,指导GFM控制器动态调节虚拟惯量和阻尼参数...
高分布式能源渗透下现代交流配电网中的持续振荡
Sustained Oscillations in Modern AC Distribution Systems With High DER Infiltration
Mojtaba Alizadeh · Xiaoyu Wang · Lei Chen · Alexandre Nassif 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
持续振荡不随时间衰减,影响系统稳定性与性能。相较于输电系统,配电网中的持续振荡具有独特机理,但相关研究尚显不足。此类振荡会降低电能质量,威胁系统稳定,导致继电保护误动及供电中断。深入理解现代配电网中持续振荡的产生机制,对其检测、分类与定位至关重要。本文综述了现代配电网中持续振荡的研究现状,探讨了适用于输电系统的检测与分类方法,并将其应用于安大略省配电网实际案例,揭示了面临的挑战与未来研究方向。
解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的并网稳定性具有重要指导意义。高DER渗透下的持续振荡问题直接关联ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制策略优化。文中揭示的配电网振荡机理可用于改进构网型GFM和跟网型GFL控制算法,增强PowerTitan大型储能系统在弱电网环境下的阻尼特性。振荡检测与定位...