面向北美交叉交联宏电网的振荡分析与阻尼控制
系统与控制
2025-11-06 v1 系统与控制
摘要
近年来，行业和美国能源部（DOE）资助的多个研究提出了通过多终点直流（MTDC）宏电网将北美东部和西部互联（EI 和 WI）相互连接。这些研究从容量共享和频率支持的角度探讨了该配置的优势和机遇。然而，由于该互联引发的小信号稳定性潜在挑战尚未得到充分考察。为填补这一空白，本文进行了详尽的基于模型的仿真研究，以评估该宏电网在不良阻尼跨区域振荡风险方面。发展了一套针对 MTDC 系统的定制动态模型，并集成了来自行业的 EI 和 WI 模型，纳入了高比例逆变器基能源资源。通过基于模型的振荡分析，特征化了由 MTDC 集成导致的 EI 和 WI 的跨区域模式位移，并识别出阻尼不足的模式。进一步，为缓解不稳定振荡风险，设计了针对 MTDC 系统的补充阻尼控制器，利用宽域反馈调节所选换流站的主动功率 set 点。采用频率扫描方法进行数据驱动的模型线性化和控制器综合。评估了在设计后的运行条件和选定的突发情况情景下的阻尼性能。
引用
@article{arxiv.2511.03017,
title = {Oscillation Analysis and Damping Control for a Proposed North American AC-DC Macrogrid},
author = {Kaustav Chatterjee and Sameer Nekkalapu and Antos Varghese and Marcelo Elizondo and Quan Nguyen and Xiaoyuan Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03017},
year = {2025}
}