具有随机系统惯量的低惯量电网性能与稳定性分析
最优化与控制
2019-03-05 v1 系统与控制
摘要
在许多电网与运行场景中，带有旋转惯量的传统同步发电机正被低惯量可再生能源(RESs)所替代。由于新兴市场机制、RESs 的固有波动性以及现有控制方案，由此产生的系统惯量水平不仅可能很低，而且可能显著时变。本文研究具有随机系统惯量的低惯量电力系统的性能与稳定性。具体地，我们考虑由线性化随机摇摆方程建模的系统动力学，其中随机系统惯量被视为乘性噪声。采用 范数量化系统在持续扰动或暂态故障下的性能。该性能度量可通过求解广义 Lyapunov 方程计算，其与仅含加性噪声的系统有本质不同。对于具有均匀惯量与阻尼参数的电网，我们推导了所提随机摇摆方程 范数的闭式表达式。该分析揭示了随机摇摆方程的 范数如何依赖于 1) 网络拓扑；2) 系统参数；以及 3) 扰动的分布参数。同时还推导了均方稳定性条件。数值结果对随机摇摆方程的性能与稳定性提供了进一步见解。
引用
@article{arxiv.1903.00635,
title = {A Performance and Stability Analysis of Low-inertia Power Grids with Stochastic System Inertia},
author = {Yi Guo and Tyler H. Summers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.00635},
year = {2019}
}