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电网低惯量稳定性的系统理论性能指标

最优化与控制 2017-03-09 v1

摘要

随着电网中大型同步发电机被通过电力电子接口并网的分布式发电所替代,系统惯量被移除,引发了对电网稳定性的担忧。现有多种用于量化电网稳定性和性能的度量指标;然而,缺乏对这些指标进行比较和对比的理论结果。本文对低惯量稳定性的性能指标进行了严格的系统理论研究。对于参数一致的电网,我们推导了特征值阻尼比以及从外部功率扰动到不同相位/频率性能输出的线性化摇摆动态的 H2\mathcal{H}_{2}H\mathcal{H}_{\infty} 范数的显式表达式。这些表达式显示了系统性能对惯量常数、阻尼常数以及电网拓扑的依赖性。令人惊讶的是,我们发现 H2\mathcal{H}_2H\mathcal{H}_{\infty} 范数作为系统惯量的函数可能表现出矛盾的行为,表明低惯量性能强烈依赖于所选择的性能指标。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.02646,
  title  = {System-Theoretic Performance Metrics for Low-Inertia Stability of Power Networks},
  author = {Mohammad Pirani and John W. Simpson-Porco and Baris Fidan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.02646},
  year   = {2017}
}