提升 100% IBR 渗透率电力系统短期电压安全的逆变器主动支撑
系统与控制
2024-02-05 v1 系统与控制
摘要
由于能源危机和环境污染，电网中基于逆变器资源 (IBR) 的装机容量正在迅速增加，其中跟网型控制 (GFL) 目前最为普遍。同时，基于构网型控制 (GFM) 的设备已被安装到电网中，为频率和电压提供主动支撑。未来，GFL 设备与 GFM 相结合将很有前景，尤其是在高渗透率或 100% IBR 的电力系统中。当电网发生短路故障时，GFL 设备的受控电流源特性导致动态电压支撑 (DVS) 不足，而 GFM 设备通常会降低内部电压以限制电流。因此，可能发生深度电压暂降和 IBR 的非期望脱网。此外，由于 IBR 位置分散且控制策略多样，不同设备的电压支撑可能无法充分协调，这不利于短期电压安全 (STVS)。为解决此问题，本文提出了一种基于同步机 (SM) 暂态特性模拟的控制方案。然后，基于 GFL 和 GFM 设备的特性差异，提出了一种新的故障穿越策略 (FRT)，并建立了一个多设备控制参数的优化模型，以满足短期电压安全约束 (SVSCs) 和设备容量约束。最后，提出了一种基于解析建模的模型快速求解方法。基于双机一负荷系统、IEEE 14 节点系统及其他不同规模系统的测试结果表明，所提方法能有效增强 GFL 和 GFM 对电网电压的主动支撑能力，并避免 IBR 的大规模脱网。
引用
@article{arxiv.2402.01523,
title = {Active Support of Inverters for Improving Short-Term Voltage Security in 100% IBRsPenetrated Power Systems},
author = {Yinhong Lin and Bin Wang and Qinglai Guo and Haotian Zhao and Hongbin Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.01523},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 13 figures