电气行业：风光储集成化微电网稳定性分析与致稳控制

风光储集成化微电网稳定性分析与致稳控制汇报人：王睿单位：电气自动化研究所手汇报提纲01个人简介02研究背景03主要成果04参考文献个人介绍教育经历2012-2016东北大学学士2019-2020新加玻南洋理工大学联合培养2016-2021东北大学博士工作经历2024-至今东北大学研究生院培养办主任王睿2024-至今东北大学特聘研究员中共党员2023-2024东北大学副教授2021-2022东北大学讲师汇报提纲01个人简介02研究背景03主要成果04参考文献研究背景02优化整合电源侧、电网侧、负荷侧资源构建源网荷储高度融合、协同互动的供给新形态。因地制宜建设智能微电网，促国家能源局进新能源就地消纳。《中国的能源转型》》自皮书电力系统强度下降微网阻抗不匹配阻抗不匹配事故供需不匹配事故宽频振荡发散失稳风光电源电力电子设备构网风电光伏源侧调节能力下降微网供需不匹配微网阻抗不匹配微网供需不匹配源随荷动2018美国加州微电网失稳2020吉辽等微电网限电发电需求2023湖南微电网失稳起火2022四川微电网缺电2024杭州微电网失稳触电2023蒙西微电网失衡研究背景02技术挑战1：针对阻抗不匹配的控制器设计难源-载电力电子化和随机波动致使等效阻抗等基准参数实时变化并诱发失稳，传统控制器无法实现参数时变系统的稳定运行与致稳控制风光发电并网等效控制结构TTpandSRF-PICalculat受阻抗影响时变风光储集成化微电网结构示意图参数时变，致稳控制无法实现研究背景02技术挑战2：针对供需不匹配的源侧调整难风光等可再生能源随机波动且线路阻抗不均衡，传统分布式协同控制无法同时解决含领导者电压恢复和无领导者功率均衡问题供需不匹配下微电网源侧调整难DGiACACLsReDCAC333风机I光伏RuCplACIAC光伏ACAC教育电压波形ACAC400风力发电ACAC300ACAC制造业DCA200ACAC交通储能设备100电压/通信线路零售业0光伏120负荷100100新能源随机波动60负载不确定性投切200300012240012244000.10.20.30.40.50.60.70.80.9时间/h时间h时间/s光伏发电系统周期内发电情况微电网系统用户负荷需求曲线图供需不匹配示意图微电网供电质量降低研究背景02技术挑战3：针对供需不匹配的载侧调整难微电网系统包含新能源类电源和热力系统等柔性负荷，然而传统载侧分钟级和小时级的调度技术难以满足供需实时平衡。热能调控难实时平衡供需市热质储能电动汽车光伏水电站风机热网秒级的“电”小时级的“热”工业负载居民负载商业负载电网电/热系统量纲不统电热电压温度含热力单元类柔性负荷的微网结构电功率平衡难以实现8汇报提纲01个人简介02研究背景03主要成果04参考文献主要成果031.阻抗不匹配微电网系统建模及其致稳控制技术建立全工况分布式风光井网模型型》》》提出工程化参数稳定区间选取技术》》》设计阻抗重塑致稳控制算法ASLyR全工况阻抗模型分布式并网分类构网型PWM风力发电风光储集成化微电网dq内部控电压/频abeASabe制环节率控制d6L,R,LR光伏发电CAS跟网型PWMda内部控abe锁相环HSabc制环节bp储能01003主要成果1.阻抗不匹配微电网系统建模及其致稳控制技术建立全工况分布式风光井网模型型》》》提出工程化参数稳定区间选取技术》》》设计阻抗重塑致稳控制算法微网系统模型降阶与频域转换模型精确度评估(s)Gdd (s)构网等效跟网等效传递函数矩阵对比Gda (s)E, -AX, = A, -AX, + Bm-um1a9(s)Ay,=Cn·AY,+DmAum10%1010a1010G(s) =C,(s.E, -A,)-Bm + D,S频域转换系统降阶SU'l-Wzyt -[W.W.=LY,ZGg9 (s)E = diag[or,02, ..-, o,]=UWE,03 主要成果1.阻抗不匹配微电网系统建模及其致稳控制技术建立全工况分布式风光并网模型》》》提出工程化参数稳定区间选取技术》》》设计阻抗重塑致稳控制算法提出的参数稳定区间选取方法稳定区间测试结果对比m()禁址区域Re(as稳定稳定区间内子区间Im(ARi)Im(AR)Hurwitz矩阵转移映射传统判据160传统判据3VidivTine:2AA(-1jo)Re(ARi)(-1jo)Re(AR)6dB稳定子区间求解Im(AR)Im(AR)F(o)(cos&.sin.cos&...sino)传统判据2梯形判据稳定区间外OPMA+r(m)(-1jo)(-1jO)EGMRe(ARi)Re(AR)(m)=αx(1+e-4()EGM21ooVdvrTimnet10ens/iiv6dBs(m)=ys(m-1)+(1-7)lal支撑成果：王睿，孙小秋野，马大中，et al.Line impedancecooperativestabilityregionidentificationmethodforgrid-tied inverlersunderweakgrids[J].IEEETransactionson SmartGrid,2020,11(4):2856-286612主要成果0331.阻抗不匹配微电网系统建模及其致稳控制技术建立全工况分布式风光井网模型》》提出工程化参数稳定区间选取技术》》》设计阻抗重塑致稳控制算法提出的参数稳定区间选取方法测试结果对比工程化参数-风机滤波电感实例传统限制区间环Goc_naxP最大电流约束参考区间内3VJsv系统纹波约束系统稳定区间T交集Lo1+TLgo1-r,Lgo综合参考区间S=WnTL.15%1+I,L,综合参考区间SLele参考区间外LL12PJ.Jaoo_mml-15%1-Fo.LeloLg200Lg:(mH)1-I,-Lgne支撑成果：王睿，于潇寒，孙秋野，ctal.TheIntegratedReferenceRegionAnalysisforParallelDFIGs'InterfacingInductors[J].IEEETransactionsonPowerElectronics,2024,39(6):7632-76421303主要成果1.阻抗不匹配微电网系统建模及其致稳控制技术建立全工况分布式风光并网模型》》》提出工程化参数稳定区间选取技术》》》设计阻抗重塑致稳控制算法分布式风光并网统一阻抗模型多维稳定评估方法i=Y[(Vm+Mp)-p]maSys.Ys(s),YN(s)= P(s, Ys, YN)[=-Z.m +Mi)st.KCL.KVL+0=!-f=forax)=谐波向量稳定函数Real统一阻抗模型等价稳定性判据m=Qi +Pv,+EVPMjo)(s) M(s)V(s)A= (X"z)= (s)Tn,z,(s)=V,/i(s)r(s) ""z[(s)T+a] =(s)nZ.(s)=v,/i等价稳定性分析det(2e- L()=0= s =2,,支撑成果：王客，于潇寒，孙秋野，etal.TheIntegratedReferenceRegionAnalysisforParallelDFIGs'InterfacingInductors[.IEEETransactionsonP