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电力系统稳定性

2023年7月出版

 

标题

基于逆变器的资源高度渗透的电力系统稳定性

作者

Y.Gu和T.C.Green

摘要

基于逆变器的资源(IBR)具有与基于同步发电机的资源显著不同的动态特性,随着IBR渗透性的增长,电力系统的动态特性也在发生变化。本文讨论了新动力学的特征,并研究了如何将其纳入电力系统长期以来在角度、频率和电压稳定性方面的稳定性分类。有人认为,逆变器正在导致角度、频率和电压动力学作用的频率范围扩展,使得以前划分的类别现在耦合并进一步耦合到新的电磁模式。虽然电网成形(GFM)逆变器与发电机具有许多相同的特性,但电网允许(GFL)逆变器是不同的。本文从同步、惯性和电压控制方面的相似性和差异性进行了探讨。利用对偶概念统一了GFM和GFL逆变器的同步原理,从而建立了广义角度动力学。这使得可以对GFM-GFL相互作用进行分析研究,这对于指导GFM设备的放置尤其重要,如果允许GFM逆变器在故障期间返回GFL模式,以避免过大尺寸以支持短期过载,则更为重要。GFL和GFM逆变器都有助于电压强度,但有显著差异,这意味着电压稳定性的新特征。确定了进一步研究的几个方向,包括:1)扩展非线性稳定性分析,以适应具有交叉耦合时间框架的新型逆变器行为;2) 建立系统强度和稳定裕度的时空指数,以指导新稳定服务的提供;以及3)数据驱动方法,以应对逆变器模型增加的系统复杂性和机密性。

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