Slow Coherency and Aggregation Method for Droop-controlled Grid-connected Inverter Networks

Hongpeng LIU; Jiageng LIU; Wei ZHANG; Jikai CHEN; Yunfeng CAO

doi:10.7500/AEPS20210601001

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Slow Coherency and Aggregation Method for Droop-controlled Grid-connected Inverter Networks

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Slow Coherency and Aggregation Method for Droop-controlled Grid-connected Inverter Networks
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 3, Pages: 96-104(2022)
- 作者机构：
  
  1.现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学),吉林省吉林市 132012
  2.国网新疆电力有限公司营销服务中心,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830001
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52077030)
- DOI：10.7500/AEPS20210601001
  CLC：
- Received：01 June 2021，
  
  Revised：2021-09-26，
  
  Published Online：02 December 2021，
  
  Published：10 February 2022
- 稿件说明：
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刘鸿鹏,刘佳耕,张伟等.下垂并网逆变器网络的慢同调与聚合方法[J].电力系统自动化,2022,46(3):96-104.

LIU Hongpeng,LIU Jiageng,ZHANG Wei,et al.Slow Coherency and Aggregation Method for Droop-controlled Grid-connected Inverter Networks[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(3):96-104.
刘鸿鹏,刘佳耕,张伟等.下垂并网逆变器网络的慢同调与聚合方法[J].电力系统自动化,2022,46(3):96-104. DOI： 10.7500/AEPS20210601001.

LIU Hongpeng,LIU Jiageng,ZHANG Wei,et al.Slow Coherency and Aggregation Method for Droop-controlled Grid-connected Inverter Networks[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(3):96-104. DOI： 10.7500/AEPS20210601001.

摘要

近年来，同调等值方法被广泛应用于大型系统的动态等值中，得到的降阶模型能够准确反映系统的动态响应，其中，代表性的慢同调算法具有对故障位置和严重程度不敏感等优点。然而，由于模型限制及准确性差的问题，使得传统慢同调算法难以应用于分布式发电网络中。为此，提出了一种适用于下垂控制并网逆变器网络的慢同调与聚合方法，依据奇异摄动理论建立慢同调模型并分析阻尼的影响，以解决下垂控制逆变器网络的适用性问题。同时，将模糊

均值空间聚类算法用于模态矩阵的空间向量，以达到准确识别同调电源的目的。最后，应用聚合方法建立降阶模型，并通过对10台并联逆变器的仿真验证了所提方法的有效性。

Abstract

Recently

coherency equivalence method has been widely used in the dynamic equivalence of large-scale systems

and the obtained reduced-order model can accurately reflect the dynamic response of the system. Among them

the slow coherency algorithm as a representative has the advantages of being insensitive to the location and severity of the fault. However

due to model limitations and poor accuracy

traditional slow coherency algorithms are difficult to apply to the distributed generation network. To this end

a slow coherency and aggregation method applicable to the droop-controlled grid-connected inverter networks is proposed. Based on the singular perturbation theory

a slow coherency model is established and the influence of damping is analyzed to solve the applicability problem of droop-controlled inverter networks. Meanwhile

the fuzzy

-means spatial clustering algorithm is used in the space vector of the modal matrix to achieve the purpose of accurately identifying the coherent power sources. Finally

a reduced-order model is established by using the aggregation method

and the simulation results of 10 parallel inverters verify the effectiveness of the proposed method.

关键词

Keywords

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