面向逆变器渗透率不断提高的快速频率调节控制架构
系统与控制
2026-03-24 v1 系统与控制
摘要
本文针对互联电力系统中逆变器式可再生能源发电渗透率不断提高条件下的频率调节问题，提出了考虑运行约束的解决方案。一种两层控制架构被提出，将优化的下垂控制和虚拟同步发电机（VSM）初级控制与在现实控制室更新速率下运行的模型预测控制（MPC）次级层相结合。与近期提出的方法不同，所提出的框架将 MPC 集成到现有电网控制结构中，实现了约束感知的协调。从高保真电网模型出发，利用 Hankel 奇异值系统地推导出降阶频率响应模型，并利用降阶 Kalman-Bucy 观测器仅通过可测量输出实现状态和扰动估计。利用沙特阿拉伯王国的代表性数据进行验证，结果表明在现实运行条件下频率调节的有效性。
引用
@article{arxiv.2603.20500,
title = {A Control Architecture for Fast Frequency Regulation with Increasing Penetration of Inverter Based Resources},
author = {Jose A. Solano-Castellanos and Hassan Haes Alhelou and Ali T. Al- Awami and Mohannad Alkhraijah and Anuradha M. Annaswamy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.20500},
year = {2026}
}
备注
Under Review in IEEE Transactions on Sustainable Energy