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大规模风电场的模型降阶：一种数据驱动方法
Model Order Reduction of Large-Scale Wind Farms: A Data-Driven Approach
Zilong Gong · Junyu Mao · Adrià Junyent-Ferré · Giordano Scarciotti · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
本文提出了一种针对大规模风电场的模型降阶（MOR）数据驱动算法，并研究了降阶模型（ROM）接入电网后的动态影响。相比传统MOR方法，该算法计算复杂度低，且无需高阶模型的先验知识。利用时域测量数据，所获ROM在选定插值点（频率）处满足矩匹配条件。与现有方法相比，本方法实现了所谓的双边矩匹配，通过加倍插值点数量使精度显著提升。算法在包含200台风电机组的风电场与IEEE 14节点系统的互联模型上验证，通过Bode图、特征值及故障工况下公共连接点电压的对比，验证了降阶模型的有效性。
解读: 该数据驱动的风电场模型降阶技术对阳光电源的大型储能和光伏产品具有重要参考价值。特别是对PowerTitan储能系统和大型地面电站的并网控制，可借鉴其双边矩匹配算法优化系统建模精度。这种低计算复杂度的建模方法有助于提升iSolarCloud平台对大规模新能源场站的实时监控和故障诊断能力。同时，该技术对...
含储能双馈风电场的动态频率响应小信号等效建模
Small Signal Equivalent Modeling for Large ES-Embedded DFIG Wind Farm With Dynamic Frequency Response
Wei Dai · Jun Xu · Hui Hwang Goh · Tonghui Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
为解决大规模风电系统仿真中的维数灾问题，简化等效模型成为有效手段。近年来，风电场加装储能以增强对低惯量系统的频率支撑，但现有等效模型未考虑储能作用，难以准确反映双馈风机与储能协同下的频率响应特性。本文提出一种计及储能与双馈风机协调控制的小信号等效建模方法，推导了含储能双馈系统的通用频率响应等效表达式，构建了考虑运行状态变化及储能介入功率突变的多机等效模型，并采用改进的两阶段参数辨识方法获取等效参数，精确复现储能动作前后的频率响应过程。通过双区域四机系统中多个大型风电场验证了所提方法的有效性。
解读: 该储能-双馈风机协同频率响应建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的小信号等效模型可直接应用于大规模风储混合电站的控制策略优化，特别是储能介入功率突变时的频率响应特性分析，有助于改进阳光电源储能系统的一次调频和惯量支撑控制算法。两阶段参数辨识方法...
基于储能边界分析的大规模风电场故障后最优协调电压控制
Optimal Coordinated Post-Event Voltage Control With Energy Storage Boundary Analysis for Large-Scale Wind Farms
Juan Wei · Lai Wei · Sheng Huang · Bozhong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
本文提出了一种结合储能边界分析的最优协调故障后电压控制（OPVC）方案，旨在增强大型风电场（WFs）的故障穿越（FRT）能力，同时降低故障期间的风电损失。通过考虑变流器电流的可行区域，对风力发电机（WT）的动能存储（KES）潜力进行了量化。建立了风电场的分层模型预测控制（MPC）模型，以实现最优的故障穿越性能。在上级控制中，考虑功率指令确定最优功率参考值，并将其作为下级控制器的输入，可使风力发电机的端电压保持在电网规范规定的可行范围内。在下级控制中，对风力发电机的 d 轴和 q 轴电流参考值进行...
解读: 该故障后协调电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的储能SOC边界约束策略可直接应用于风光储混合电站的ESS集成方案，优化储能系统在电网故障时的动态响应。通过协调控制算法，可提升SG系列光伏逆变器与储能系统的协同低电压穿越能力，加快故障后...