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通过分布鲁棒稳定性约束优化管理系统动态中的不确定性
Managing the Uncertainty in System Dynamics Through Distributionally Robust Stability-Constrained Optimization
Zhongda Chu · Fei Teng · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年6月
随着基于逆变器的电源（IBRs）渗透率的不断提高及其对电力系统稳定性和运行的影响，稳定性约束优化的概念受到了研究人员的广泛关注。为了应对因建模不准确导致的影响系统动态特性的参数不确定性问题，本文提出了一种分布鲁棒稳定性约束公式。然而，系统动态参数的不确定性通过非线性和隐式关系间接影响稳定性约束。为解决这一问题，本文建立了从系统动态参数的不确定性到稳定性约束系数的传播机制。由于这些系数通过高度非线性和隐式函数与不确定参数相关联，本文开发了一种利用泰勒展开和德尔塔方法的近似方法，基于一阶和二阶导数来...
解读: 该分布鲁棒稳定性约束优化技术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大型储能系统，该方法可在不确定性条件下优化构网型GFM控制参数，保障高IBR渗透率场景下的小信号稳定性。对于SG系列光伏逆变器集群调度，可通过分布鲁棒框架处理光照间歇性不确定性，在最坏情...
用于提升高逆变器型电源渗透系统稳定性的协调规划
Coordinated Planning for Stability Enhancement in High IBR-Penetrated Systems
Zhongda Chu · Fei Teng · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
高比例逆变器型电源（IBR）接入给未来电力系统的安全稳定带来严峻挑战，成为实现碳中和的主要障碍之一。跟网型IBR在弱电网下易受小扰动失稳，且暂态过程中因短路电流不足威胁系统保护与稳定性。为此，本文提出一种包含同步调相机与构网型IBR的输电系统协调规划模型，综合考虑小信号与暂态稳定性。通过分析同步机组与IBR的不同特性，推导系统强度与短路电流约束，并采用基于主动采样的数据驱动方法实现高效线性化。算例结果表明，该框架在系统投资与运行经济性方面具有显著价值。
解读: 该协调规划方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。研究中的构网型IBR与跟网型IBR协调配置策略，可直接应用于ST系列储能变流器的GFM/GFL双模式切换优化，特别是在弱电网场景下通过PowerTitan储能系统提供短路电流支撑和惯量响应。文中提出的系统强度约束与小信号稳定性分析方法，可指导...
控制模式作为软件定义电力系统中的电网服务：GFL与GFM
Control-Mode as a Grid Service in Software-Defined Power Grids: GFL vs GFM
Guoxuan Cui · Zhongda Chu · Fei Teng · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月
摘要：在电力电子设备高渗透的电力系统中，为提高系统整体强度并抵御弱电网中的小信号不稳定问题，提出采用构网型控制来替代传统的跟网型变流器（GFL），其可直接形成端电压。然而，构网型变流器（GFM）的运行需要有足够的有功和无功功率裕量，这可能导致其在稳态下的运行并非最优。这就引出了一个新的研究问题，即如何在构网型变流器和跟网型变流器之间进行优化配置，以平衡构网型变流器增强电网强度的能力与预留功率裕量可能带来的经济损失。本文首次提出了一种软件定义电网下的优化框架，可根据系统工况在系统调度的每个时间步动...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制策略升级具有直接应用价值。GFL与GFM控制模式服务化架构可集成至PowerTitan储能系统，实现弱电网场景下的动态模式切换：在电网强度充足时采用GFL模式提升效率，在弱电网或孤岛工况下切换至GFM模式提供电压频率支撑。该技术可优化阳光电...