同步机与构网型功率变换器的频率稳定性
系统与控制
2020-03-11 v1 系统与控制
最优化与控制
摘要
全球电力系统向近乎 100% 可再生能源发电转型的必然结果是丧失由同步机提供的常规大规模发电、其惯性以及伴随的频率与电压控制机制。电力系统向低惯性系统的逐渐转变给维持系统稳定性带来严峻挑战。变换器的新型控制技术，即所谓构网型（grid-forming）策略，有望应对这些挑战并复现迄今由同步机提供的功能。本文给出一个包含同步机及采用多种构网型技术控制的变换器的低惯性案例研究。本工作中：1）强调了构网型变换器对同步机频率稳定性的积极影响；2）给出了为理解系统频率稳定性提供洞察的定性分析；3）我们探究了在施加变换器直流与交流电流限制时构网型控制的行为；4）报告了直流动态在构网型控制设计中的重要性以及有效交流电流限制方案的迫切需求；最后 5）我们分析了快速构网型变换器与慢速同步机动态之间的相互作用在何时及如何导致系统失稳。
引用
@article{arxiv.2003.04715,
title = {Frequency Stability of Synchronous Machines and Grid-Forming Power Converters},
author = {Ali Tayyebi and Dominic Groß and Adolfo Anta and Friederich Kupzog and Florian Dörfler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.04715},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 21 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1902.10750