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构网型储能接入海上油田群电网的频率稳定分析
Frequency Stability Analysis of Grid-Forming Energy Storage Connected to Offshore Oilfield Cluster Power Grids
苏开元 · 魏澈 · 邱银锋 · 李国香 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年10月 · Vol.45
随着高比例新能源接入及燃气轮机逐步退出，海上油田群电网频率稳定问题日益突出，构网型储能为改善该问题提供了可能。本文建立考虑变流器控制参数、原动机-调速器响应速度等因素的等值频率响应模型，推导其闭式解，从频率变化率、最低频率、系统惯量和频率波动四方面分析频率稳定性，揭示惯性参数、调频系数与虚拟阻抗的影响规律，并通过实际案例仿真验证方法有效性。进一步对比跟网型与构网型储能在频率支撑能力上的差异，为提升海上油田群电网频率稳定性提供技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统在海上油田等孤岛电网应用具有重要价值。文章揭示的构网型GFM控制中惯性参数、调频系数与虚拟阻抗对频率稳定性的影响规律，可直接指导ST储能变流器的虚拟同步机VSG参数优化设计，提升频率响应速度和抗扰动能力。特别是闭式解推导方法可用于快速评...
面向韧性的考虑频率稳定约束与需求响应的主动解列装置优化配置
Resilience-Oriented Optimal Allocation of Splitting Devices for Intentional Controlled Islanding Considering Frequency Stability Constraints and Demand Response
Jingfeng Fu · Chuan He · Tianqi Liu · Lu Nan · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
作为电力系统防御的最后一道防线，主动解列在系统安全稳定中具有重要作用。本文提出一种面向韧性的解列装置优化配置方法，计及极端事件下的频率稳定性和需求响应。规划模型以最小化解列装置投资成本、切负荷成本和过剩发电成本为目标，结合孤岛连通性与系统运行约束，引入频率变化率、频率最低点/超调等频率稳定约束以保障孤岛频率安全。同时建模机组一次调频备用以减少不必要的负荷切除，并利用需求响应有效缓解解列后功率缺额，提升系统频率稳定性。该模型构建为混合整数线性规划，可由商用求解器高效求解。基于新英格兰39节点和IE...
解读: 该主动解列与频率稳定技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的频率稳定约束（RoCoF、Nadir、超调量）可直接应用于储能系统的构网型GFM控制策略优化，提升极端故障下的孤岛运行能力。需求响应与一次调频备用建模思路可集成到iSolarCloud平...
基于事件大小和转子转速的风力发电机合成惯性控制
Synthetic Inertia Control for a Wind Turbine Generator Based on Event Size and Rotor Speed
Jongwon Kang · Yong Cheol Kang · Kyu-Ho Kim · Kicheol Kang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月
为在避免转子转速过度下降的前提下提升频率最低点，风力发电机的合成惯性控制需根据事件幅值和转子转速动态调节增量功率。传统阶跃式控制在大扰动下因预设功率不匹配实际需求而受限。本文提出一种依据频率偏差及转子转速调节增量功率的控制策略，支持阶段采用与转速成正比的控制增益，而非依赖频率变化率，有效响应功率失衡但易受噪声与延迟影响；恢复阶段则按转速调整有功参考值，确保运行安全并平滑回归最大功率追踪。仿真验证了该方法在大扰动及低风速下显著改善频率响应且避免转子过减速。
解读: 该合成惯性控制策略对阳光电源储能变流器和大型风光储项目具有重要参考价值。基于事件大小和转子转速的动态功率调节机制,可优化ST系列储能变流器的GFM控制算法,提升系统频率支撑能力。该方案避免过度功率输出导致的系统不稳定,特别适用于PowerTitan大型储能系统在新能源高渗透率场景下的一次调频应用。控...
基于功率削减周期评估的风力发电机快速频率响应自适应惯性控制
Adaptive Inertial Control for Wind Turbine Generators in Fast Frequency Response Based on the Power Reduction Period Assessment
Mahdi Heidari · Lei Ding · Mostafa Kheshti · Xiaowei Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月
风力发电机通过注入增量功率并随后削减功率来实现快速频率响应，但功率削减可能引发二次频率跌落（SFD），威胁系统安全。本文提出一种自适应惯性控制（AIC）策略，通过分析功率削减周期内扰动规模占比（SoDS）及功率注入延迟对系统频率的影响，优化过发电阶段的最大SoDS注入，并在设定的最优功率削减期内动态调节控制参数，避免SFD发生。该方法还考虑风速波动的适应性。基于DIgSILENT PowerFactory仿真与实时实验验证，结果表明AIC在提升频率最低点方面优于13种现有控制策略，且不引发二次频...
解读: 该自适应惯性控制技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。首先，文中提出的功率削减周期评估方法可优化ST系列储能变流器的快速频率响应能力，特别适用于PowerTitan大型储能系统的电网支撑功能。其次，通过扰动规模占比(SoDS)的动态调节思路，可改进SG系列逆变器的GFM控制策略，提升光储混...