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负载流与类Kuramoto电网模型之间的桥梁:一种集成储能单元的灵活方法

适应与自组织系统 2020-01-08 v1

摘要

在未来的电力系统中,储能将是平衡馈入波动的关键技术。随着可再生能源占比的增加和系统惯量的降低,研究重点扩展到短期电网动态和集体现象。在此背景下,类 Kuramoto 电网已成为一个可靠的数学建模框架,桥接了非线性动力学中的简化模型与电气工程中使用的更详细模型。然而,它们对于无法用振子方程建模的电网组件存在盲区,因此无法从零开始研究储能相关问题。我们通过将类 Kuramoto 与代数负载流方程相结合消除了这一缺陷。这是对当前类 Kuramoto 框架引入任意电网组件的实质性扩展。基于这一概念,我们为灵活储能单元的集成提供了坚实的起点,从而能够解决智能储能控制、最优选址和粗略成本估算等当前问题。为演示起见,我们在此考虑一个具有现实馈入条件的风电应用。我们展示了如何实现电气工程中的基本控制策略,洞察其在频率质量改善方面的潜力,并指出其在最大容量和有限时间响应方面的局限性。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.01972,
  title  = {Bridging between Load-Flow and Kuramoto-like Power Grid Models: A Flexible Approach to Integrating Electrical Storage Units},
  author = {Katrin Schmietendorf and Oliver Kamps and Matthias Wolff and Pedro G. Lind and Philipp Maass and Joachim Peinke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.01972},
  year   = {2020}
}

备注

12 pages, 6 figures