基于 EWMA-RTTA 二次外推的输配电网一体化联合仿真中精确频率响应建模
系统与控制
2026-04-23 v1 系统与控制
摘要
基于逆变器的资源（IBRs），特别是分布式光伏（DPVs），大规模接入配电网增加了对输配电网（T&D）一体化联合仿真的需求。此类联合仿真中的一个关键挑战在于如何在两个异步仿真环境中精确建模系统频率。例如，在相量域中仿真的输电系统可以以 10 毫秒的仿真步长运行，而在电磁暂态域（EMT）中仿真以包含 IBR 模型的配电系统则使用 100 微秒这样精细得多的步长。为确保配电系统中基于锁相环（PLL）的频率估计的准确性，必须预测 10 毫秒输电间隔内的电压幅值和相角变化，而不是使用导致频率计算不准确的恒定值。当对 IBR 提供的一次和二次频率响应服务进行建模时，这个问题变得尤为关键。为应对这一挑战，我们提出了一种自动化的指数加权移动平均实时阈值自适应（EWMA-RTTA）方法，该方法利用二次外推更精确地预测电压幅值和相角趋势。所提出的方法使用两台 Opal-RT 仿真器进行了验证：一台仿真 IEEE 118 节点输电系统，另一台仿真 IEEE 123 节点配电网。仿真结果表明，与不考虑时间不匹配的方法相比，我们的方法将归一化平均绝对误差（nMAE）提高了 25.7 倍，为现代电力系统中基于 IBR 的频率响应建模提供了一种可扩展且精确的解决方案。
引用
@article{arxiv.2604.20773,
title = {Accurate Frequency Response Modeling in Integrated T&D Co-Simulation via EWMA-RTTA-Based Quadratic Extrapolation},
author = {Jong Ha Woo and Qi Xiao and Yu Ma and Zishuo Yang and Victor Daldegan Paduani and Ning Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.20773},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 11 figures. Submitted to IEEE Transactions on Power Systems