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低惯量电力系统中动态控制并网逆变器的性能权衡

系统与控制 2017-05-02 v1 最优化与控制

摘要

使用并网逆变器实现频率响应是缓解低惯量电力系统所经历的动态退化的最受欢迎的拟议替代方案之一。然而,该方案面临若干挑战,因为逆变器并不固有地具备同步发电机对功率波动的自然响应。因此,为合成生成此响应,逆变器需要进行频率测量(通常含有噪声),随后改变输出功率,因而产生延迟。本文探讨了在为并网逆变器设计动态控制器时,当考虑测量噪声、功率扰动和延迟动作时所出现的系统级性能权衡。利用最近提出的受经典一阶超前-滞后补偿启发的并网逆变器动态下垂(iDroop)控制,我们表明导致最高噪声衰减、功率扰动缓解和延迟鲁棒性的参数集未必有共同交集。特别地,在功率扰动为退化主要来源的系统中有望采用超前补偿,而当系统由延迟或频率噪声主导时,滞后补偿是更好的替代方案。我们的分析进一步表明,iDroop在联合噪声与扰动缓解以及延迟鲁棒性方面均优于标准下垂替代方案。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.00547,
  title  = {Performance tradeoffs of dynamically controlled grid-connected inverters in low inertia power systems},
  author = {Yan Jiang and Richard Pates and Enrique Mallada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.00547},
  year   = {2017}
}