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通过逆变器资源的优化协调增强电网小信号稳定性
Enhancing the Small-Signal Stability of Power Grids via Optimally Coordinating Inverter-Based Resources
Hui Yuan · Huanhai Xin · Zhiyi Li · Shiyang Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年5月
高比例逆变器型电源（IBRs）接入的现代电力系统常面临由锁相环（PLL）主导的小信号稳定问题，尤其在短路容量较低的电网中更为突出。传统控制器设计改进在某些临界工况下效果有限。为此，本文提出一种满足小信号稳定约束（SSSCs）的IBR有功出力协调优化模型。SSSCs基于反映电网强度的新指标构建，适用于“黑箱”型IBRs。为降低求解复杂度，采用序贯求解策略将原问题分解为一系列子优化问题，并结合动态区域调整与凸松弛方法，确保可行解存在并提升求解效率。最后通过两个测试系统验证了所提方法的有效性。
解读: 该研究针对高比例IBR并网的PLL主导小信号稳定问题，对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的弱电网适应性提升具有重要价值。所提基于电网强度指标的有功出力协调优化方法，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的功率管理策略，通过优化多台储能变流器的出力分配，避免弱电网工况下的振荡风险。...
惯性和阻尼的逆向分布以抑制电力系统低频振荡
Inverse Distribution of Inertia and Damping for Mitigating Low-Frequency Oscillations in Power Systems
Huisheng Gao · Huanhai Xin · Linbin Huang · Fuyilong Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月
低惯性换流器接口发电设备（CIGs）的大规模接入降低了电力系统的频率鲁棒性，增加了频率失稳的风险。因此，必须在电力系统中配置额外的（虚拟）惯量和阻尼，以维持和增强频率响应。然而，目前该领域的研究通常依赖复杂的数值算法，导致优化结果难以解释，且仅适用于特定情况。鉴于此，本文建立了一个更具通用性和易理解性的惯量和阻尼配置原则。首先，证明了当额外惯量和阻尼的总量固定时，它们在系统内的分布主要影响母线频率的差异，这种差异表现为发电设备之间的低频振荡（LFOs）。其次，揭示了对于涉及两组相对振荡设备的弱阻...
解读: 该逆向惯性阻尼分布技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的弱区域附加阻尼控制与虚拟惯性配置策略，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制和虚拟同步机VSG技术优化。通过结合iSolarCloud云平台的广域测量数据，实现储能系统惯性和阻尼参数的自适应...
STATCOM的鲁棒自适应控制以抑制基于逆变器资源
IBR）引起的振荡
Hui Yuan · Linbin Huang · Huisheng Gao · Di Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年5月
在多逆变器资源（IBR）系统中，静止同步补偿器（STATCOM）的接入虽可提供电压支撑，但在低短路容量电网中可能加剧由IBR与电网交互引发的次/超同步振荡。由于系统动态复杂且运行工况多变，现有研究难以全面揭示STATCOM对振荡的影响机理并有效设计其阻尼控制。本文从电网强度视角提出一种新方法，揭示STATCOM在多IBR系统中对IBR诱导振荡的影响机制，并通过优化STATCOM控制参数，确保关键工况下多个子系统的鲁棒小信号稳定性，避免依赖大量详细模型的 exhaustive 分析。所提方法在改进...
解读: 该STATCOM鲁棒自适应控制技术对阳光电源多个产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可借鉴其电网强度视角的振荡抑制方法，优化ST系列储能变流器的阻尼控制策略，解决弱电网下多储能系统并联引发的次/超同步振荡问题。对于构网型GFM控制技术，该研究提出的多设备交互机理分析方法可用...