Optimal Setting of Power and Frequency Parameters for Voltage-type Distributed Photovoltaic-Virtual Synchronous Generator Based on Transient Search Optimization

ZHAO Bo; TANG Yajie; XU Hao; LIU Nian; GONG Diyang

doi:10.7500/AEPS20240227009

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Optimal Setting of Power and Frequency Parameters for Voltage-type Distributed Photovoltaic-Virtual Synchronous Generator Based on Transient Search Optimization

Active Control and Cooperative Dispatch for Distribution Networks with High-penetration Distributed Energy Resources | 更新时间：2025-06-16

- Optimal Setting of Power and Frequency Parameters for Voltage-type Distributed Photovoltaic-Virtual Synchronous Generator Based on Transient Search Optimization
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 20, Pages: 25-35(2024)
- 作者机构：
  
  1.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,浙江省杭州市 310014
  2.华北电力大学电气与电子工程学院,北京市 102206
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd(5211DS230003)
- DOI：10.7500/AEPS20240227009
  CLC：
- Received：27 February 2024，
  
  Revised：2024-05-31，
  
  Published Online：28 August 2024，
  
  Published：25 October 2024
- 稿件说明：
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赵波,唐雅洁,徐浩等.基于瞬态搜索优化的电压型分布式光伏-VSG功频参数整定优化[J].电力系统自动化,2024,48(20):25-35.

ZHAO Bo,TANG Yajie,XU Hao,et al.Optimal Setting of Power and Frequency Parameters for Voltage-type Distributed Photovoltaic-Virtual Synchronous Generator Based on Transient Search Optimization[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(20):25-35.
赵波,唐雅洁,徐浩等.基于瞬态搜索优化的电压型分布式光伏-VSG功频参数整定优化[J].电力系统自动化,2024,48(20):25-35. DOI： 10.7500/AEPS20240227009.

ZHAO Bo,TANG Yajie,XU Hao,et al.Optimal Setting of Power and Frequency Parameters for Voltage-type Distributed Photovoltaic-Virtual Synchronous Generator Based on Transient Search Optimization[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(20):25-35. DOI： 10.7500/AEPS20240227009.

摘要

随着分布式光伏渗透率的提高，传统能源机组占比持续下降，电力系统所具备的惯量和一次调频能力不断降低。因此，挖掘低惯量系统下分布式光伏的频率支撑能力显得十分关键。基于此，文中首先提出了改进变备用率的电压型分布式光伏虚拟同步机（VSG）频率主动支撑方法，以增强系统惯量、减少响应时延，提升分布式光伏主动参与系统频率支撑的能力。然后，提出了基于瞬态搜索优化算法的功频参数整定优化选取模型，以求解分布式光伏最优初始备用功率和最佳调频参数，改进了光伏初始备用功率固定的局限性。最后，将所提模型分别应用于单机模型及高渗透率分布式光伏接入的实际台区，以验证其有效性。

Abstract

With the increasing penetration of distributed photovoltaic (DPV)

the proportion of traditional energy units continues to decline

resulting in a reduction of inertia and primary frequency regulation capabilities in power systems. Therefore

it is crucial to explore the frequency support capabilities of DPV in low-inertia systems. On this basis

first

this paper proposes an improved frequency active support method for voltage-type DPV-virtual synchronous generator (DPV-VSG) with variable reserve rate to enhance the system inertia

reduce the response delay

and improve the ability of DPV for active participation in system frequency support. Then

an optimal selection model for setting the power and frequency parameters based on the transient search optimization (TSO) algorithm is proposed to solve the optimal initial reserve power and best frequency regulation parameters of DPV

which improves the limitation of fixed photovoltaic initial reserve power. Finally

the proposed model is applied in a single-generator model and an actual distribution station area model with high penetration of DPV to verify its effectiveness.

关键词

Keywords

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