大规模全逆变器电力系统中频率与电压的解析模型

电力系统的低阶频率响应模型在优化和控制问题中存在数十年的历史，如单元承诺、经济调度和广域控制。除少数情况外，这些模型建立在同步发电机的牛顿力学基础上，假设系统内的频率动力学近似均匀，并假设大多数运行条件下节点电压动力学可忽略，因此在绝大多数母线处并未直接计算。结果导致系统频率模型系统性地低估频率最低谷值和最大RoCoF，且无法提供对无功功率-电压动力学的见解。本文提出一种用于网格形成逆变器主导电力系统的频率和电压响应的低阶模型。该模型考虑系统中频率和电压行为的时空变异，结果显示未来可再生电力系统中频率响应的异质性。采用电磁暂态(EMT)仿真验证了这些模型的实用性、准确性和计算效率，为其在处理大规模系统时作为EMT仿真的快速、可扩展替代方案，为规划和运行决策提供了基础。