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基于功率量测的光伏高占比系统频率时空分布特征分析方法
Analysis Method of Spatiotemporal Frequency Distribution Characteristics in Photovoltaic-Penetrated Power Systems Based on Power Measurements
贾焦心 · 赵清帅 · 邵晨 · 颜湘武 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
随着新能源渗透率提升，电力系统惯量下降且调频资源分布不均，共模频率难以全面反映频率动态。节点间频率偏差可刻画频率响应的时空差异。为此，提出一种基于功率量测的频率偏差分析方法，无需知晓机组内部结构与参数，通过功率波动获取系统频率变化。利用仿真分析光伏高占比系统扰动后的频率时空分布特性及其影响因素，并将该方法所得结果与锁相环、同步相量测量装置对比，验证其准确性。仿真与实验表明，该方法能有效反映系统频率的时空分布特征。
解读: 该频率时空分布特征分析方法对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统，可基于功率量测实现分布式调频资源的精准协调控制，优化一次调频响应策略。对于SG系列光伏逆变器，该方法可指导构网型GFM控制算法改进，通过监测节点频率偏差动态调整虚拟惯量和阻尼参数...
基于经济模型预测控制的舰船微网频率电压控制与经济优化
Frequency Voltage Control and Economic Optimization of Shipboard Microgrid Based on Economic Model Predictive Control
Panxiao Yong · Yubin Jia · Changyin Sun · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月
随着舰船电力系统对可再生能源依赖性的增加，其出力间歇性易引发微网频率波动。为此，集成混合储能系统（HESS）对提升频率稳定性至关重要。本文提出一种经济模型预测控制（EMPC）策略，兼顾频率电压调节与系统经济性优化目标，实现负载频率与电压的协同控制。通过理论分析证明，该方法的平均性能不低于稳态性能。仿真结果验证了所提EMPC策略的有效性与可靠性。
解读: 该EMPC策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的频率电压协同控制与经济优化方法，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制技术的升级，特别是在微电网和海岛独立供电场景。混合储能系统的功率分配策略可优化ST储能系统中超级电容与锂电池的协同控制，延长电池...
基于最优动态下垂系数的分布式光伏快速有功功率调节
Rapid Active Power Regulation of Distributed Photovoltaics based on Optimal Dynamic Droop Coefficients
Ting Yan · Chunxia Dou · Dong Yue · Ziwei He 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
为实现大规模分布式光伏（DPV）对快速有功功率调节的主动响应，本文提出一种融合聚类与优化的双层架构，用于协调设计DPV的动态下垂系数。底层根据调节需求选取可调容量和响应时间作为聚类特征，采用U-k-means算法实现DPV聚类；上层构建计及调节性能与网损的频率偏差-最优下垂系数模型，并从潮流影响角度进行优化。通过图注意力网络（GAT）预先求解不同频率波动下的下垂系数调节策略。在改进的IEEE 33节点系统上的仿真结果表明，所提GAT模型优于现有神经网络模型，且所提最优下垂系数调节策略具有有效性与...
解读: 该动态下垂系数优化技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的双层架构可直接应用于iSolarCloud平台的分布式光伏集群控制：底层U-k-means聚类算法可根据各逆变器可调容量和响应时间实现智能分组，上层GAT神经网络模型可实时预测最优下垂系数，实...
风力发电集成交流微电网中的最优频率调节方案
Optimal Frequency Regulation Scheme in a Wind Power Integrated AC Microgrid
Raushan Kumar · Sheetla Prasad · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
微电网具有同步电机等效与多个通过逆变器连接的分布式电源（DG）混合的结构。逆变器的存在体现为交流微电网惯性不足。因此，电网惯性不足表现为频率大幅变化。然而，由于设计过程简单、具有自适应特性且响应速度快，基于线性二次型调节器（LQR）的最优控制律旨在即使在高风电渗透率和电网不确定性的情况下，也能将电网标称频率维持在最低水平。为降低频率对惯性变化的敏感性，通过线性矩阵不等式（LMI）方法对LQR增益进行优化。与传统LQR相比，利用李雅普诺夫定理和奈奎斯特曲线，通过MATLAB仿真验证了LQR - L...
解读: 该研究的频率调节方案对阳光电源的储能和风电变流产品具有重要参考价值。所提出的虚拟同步发电机与自适应下垂控制的组合方案,可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的GFM控制优化,提升系统惯量支撑能力。特别是在大规模新能源并网场景下,该方案有助于PowerTitan储能系统实现更精准的频率调节和功率分...
基于预设功率的下垂控制用于改善逆变器在大扰动下的一次频率调节
Preset Power Based Droop Control for Improving Primary Frequency Regulation of Inverters Under Large Disturbances
Lei Liu · Xianjue Luo · Liansong Xiong · Junming Guo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
摘要：下垂控制逆变器在一次调频过程中，通过提供与频率偏差（FD）成正比的调频（FR）功率来减小暂态和稳态频率偏差。然而，采用功率 - 频率下垂机制时，只有以增大频率偏差为代价来增加调频功率，才能消除扰动负载与逆变器调度指令之间的差距，而这样的频率偏差很容易超过相关继电器阈值。为解决这一问题，本文提出了一种基于预设功率的下垂控制方案，该方案在发生大扰动事件之初，通过在有功功率环中快速预设一个恒定功率来修正调度指令。利用预设功率框架，调整后的调度指令能显著抑制大部分不平衡功率；因此，传统下垂控制可以...
解读: 从阳光电源业务视角看，该论文提出的预设功率下垂控制技术对我司光伏逆变器和储能系统的一次调频性能提升具有重要应用价值。当前新能源装机占比快速提升，电网对逆变器参与频率调节的要求日益严格，传统下垂控制在大扰动工况下易导致频率偏差超限，触发继电保护动作，影响电网稳定性和新能源消纳。 该技术的核心创新在于...