电网中网格型和网格跟随型逆变器的分布式协调用于最优频率控制
系统与控制
2026-05-05 v3 系统与控制
最优化与控制
摘要
大规模逆变器接口可再生能源源的集成对维持电力平衡和 nominal 频率构成重大挑战。本文研究了针对可扩展和最优频率控制的网格层面协调控制网格型（GFM）和网格跟随型（GFL）逆变器联结资源（IBRs）。我们提出了一种基于投影对偶梯度法的全分布式最优频率控制算法，利用 underlying 物理系统动力学的结构。该提议算法 i）在最小化总控制成本的同时恢复 nominal 系统频率，并强制执行 IBR 功率容量限制和线路热限制，ii）以分布式方式运行，仅需本地测量和邻居间通信。特别是，当忽略线路热限制时，所提出的算法可实现完全本地化实现，无需通信，同时仍能保证最优性并满足 IBR 功率容量限制。我们使用 Lyapunov 稳定性分析建立了该算法的全局渐近收敛性。通过在 IEEE 39 节点系统上进行高保真、100% 逆变器基准电磁瞬态（EMT）仿真验证了所提算法的有效性和最优性。
引用
@article{arxiv.2411.12682,
title = {Distributed Coordination of Grid-Forming and Grid-Following Inverters for Optimal Frequency Control in Power Systems},
author = {Xiaoyang Wang and Xin Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.12682},
year = {2026}
}