Lean Security and Stability Control System for Renewable Energy Farms and Stations Based on Feedforward-Feedback Hybrid Control

YAN Yunsong; XUE Yusheng; TANG Guanjun; XUE Feng; SHAO Chong; HOU Yuqiang

doi:10.7500/AEPS20241012003

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Lean Security and Stability Control System for Renewable Energy Farms and Stations Based on Feedforward-Feedback Hybrid Control

Engineering Technology Frontier | 更新时间：2026-02-28

- Lean Security and Stability Control System for Renewable Energy Farms and Stations Based on Feedforward-Feedback Hybrid Control
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 21, Pages: 195-207(2025)
- 作者机构：
  
  1.东南大学电气工程学院，江苏省南京市 210096
  2.国网电力科学研究院有限公司（南瑞集团有限公司），江苏省南京市 211106
  3.国电南瑞科技股份有限公司，江苏省南京市 211106
  4.国网甘肃省电力公司，甘肃省兰州市 730046
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2021YFB2400500)
- DOI：10.7500/AEPS20241012003
  CLC：
- Received：12 October 2024，
  
  Revised：2025-04-19，
  
  Online First：13 May 2025，
  
  Published：10 November 2025
- 稿件说明：
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颜云松,薛禹胜,唐冠军等.基于前馈-反馈混合控制的新能源场站精益安全稳定控制系统[J].电力系统自动化,2025,49(21):195-207.

YAN Yunsong,XUE Yusheng,TANG Guanjun,et al.Lean Security and Stability Control System for Renewable Energy Farms and Stations Based on Feedforward-Feedback Hybrid Control[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(21):195-207.
颜云松,薛禹胜,唐冠军等.基于前馈-反馈混合控制的新能源场站精益安全稳定控制系统[J].电力系统自动化,2025,49(21):195-207. DOI： 10.7500/AEPS20241012003.

YAN Yunsong,XUE Yusheng,TANG Guanjun,et al.Lean Security and Stability Control System for Renewable Energy Farms and Stations Based on Feedforward-Feedback Hybrid Control[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(21):195-207. DOI： 10.7500/AEPS20241012003.

摘要

新型电力系统背景下常规故障可能引发新能源大规模故障穿越和脱网事故，传统安全稳定控制系统采用事件驱动的前馈控制且措施粗放，无法快速识别新能源暂态工况并对控制措施进行优化，可能导致稳定控制效果偏离预期。因此，新型电力系统环境下安全稳定控制策略制定与执行需考虑新能源暂态过程的不确定性，以及安全稳定控制装置的规模化控制对象快速感知与精准施控的迫切需求。文中研究了新能源机组状态自主辨识技术及精益化控制策略生成方法，提出了基于前馈-反馈混合控制的新能源场站精益安全稳定控制系统的设计原则、功能架构，以及实现可靠通信的技术解决方案，研制了新能源场站精益安全稳定控制系统的全套设备，并进行了测试验证。该系统于2022年5月在甘肃电网投入使用，并已在西北电网实现了规模化应用，成效显著。

Abstract

On the background of the new power system

conventional faults may lead to large-scale renewable energy fault ride-through and trip-off incidents. The traditional security and stability control system (SSCS) relies on the event-driven feedforward control with relatively coarse measures

which are insufficient for quickly identifying the transient operation conditions of renewable energy sources and optimizing the control measures. This may result in the deviation between the effects of security and stability control and expectations. In the context of the new power system

the formulation and implementation of security and stability control strategies need to consider the uncertainties in the transient process of renewable energy sources

as well as the urgent need for quick perception and precise control of large-scale control objects by security and stability control devices. The autonomous identification technologies for the states of renewable energy units and the generation method of lean control strategies are investigated. The design principles

functional architecture

and technical solution schemes for reliable communication of the SSCS for renewable energy farms and stations that support feedforward-feedback hybrid control are proposed. Furthermore

a complete set of SSCS equipment for renewable energy farms and stations is developed

tested

and verified. The system has been used in the Gansu power grid of China since May 2022 and has achieved large-scale application in the Northwest China power grid

achieving remarkable results.

关键词

Keywords

references

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