新能源低电压穿越主导的电力系统暂态电压失稳机理分析

兰天楷; 孙华东; 徐式蕴; 赵兵

doi:10.7500/AEPS20230713008

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新能源低电压穿越主导的电力系统暂态电压失稳机理分析

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 新能源低电压穿越主导的电力系统暂态电压失稳机理分析
- Mechanism Analysis of Power System Transient Voltage Instability Dominated by Low Voltage Ride-through of Renewables
- 电力系统自动化 2024年48卷第12期页码：58-67
- 作者机构：
  
  电网安全全国重点实验室（中国电力科学研究院有限公司），北京市 100192
- 作者简介：
  
  兰天楷(1994—)，男，博士，高级工程师，主要研究方向：电力系统电压稳定、分布式新能源及负荷建模。E-mail：lantiankai@epri.sgcc.com.cn
  孙华东(1975—)，男，通信作者，博士，教授级高级工程师，博士生导师，主要研究方向：电力系统稳定分析与控制。E-mail：sunhd@epri.sgcc.com.cn
  徐式蕴(1985—)，女，博士，教授级高级工程师，主要研究方向：电力系统稳定分析与控制。E-mail：xushiyun@epri.sgcc.com.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(U21666601)
- DOI：10.7500/AEPS20230713008
  中图分类号：
- 收稿：2023-07-13，
  
  修回：2023-10-23，
  
  网络出版：2024-02-03，
  
  纸质出版：2024-06-25
- 稿件说明：
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兰天楷,孙华东,徐式蕴等.新能源低电压穿越主导的电力系统暂态电压失稳机理分析[J].电力系统自动化,2024,48(12):58-67.

LAN Tiankai,SUN Huadong,XU Shiyun,et al.Mechanism Analysis of Power System Transient Voltage Instability Dominated by Low Voltage Ride-through of Renewables[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(12):58-67.
兰天楷,孙华东,徐式蕴等.新能源低电压穿越主导的电力系统暂态电压失稳机理分析[J].电力系统自动化,2024,48(12):58-67. DOI： 10.7500/AEPS20230713008.

LAN Tiankai,SUN Huadong,XU Shiyun,et al.Mechanism Analysis of Power System Transient Voltage Instability Dominated by Low Voltage Ride-through of Renewables[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(12):58-67. DOI： 10.7500/AEPS20230713008.

摘要

中国电网新能源装机不断增加，对电力系统暂态电压稳定产生了显著影响。在新能源低电压穿越控制作用下，电力系统出现了新的电压失稳现象。文中从电力系统的新型

P-V

特性入手，研究系统的暂态行为，直观解释了实际运行中“持续低电压穿越”“反复低电压穿越”等新型失稳现象的物理机理，借助混杂系统理论建立了新型失稳现象的动力学模型。为克服混杂系统模型表达式复杂、难以解析分析的难题，文中使用现有的成熟计算工具，利用不同边界条件下的潮流计算结果，提出并验证了暂态电压失稳的判别方法。

Abstract

Integration of renewables is increasing in China’s power grid. This impairs voltage stability of power systems. New instability phenomena have arisen under low voltage ride-through (LVRT) control of renewables. This paper starts from new

P-V

characteristics of power systems

studies related transient performances

and intuitively explains the physical mechanism of new instability phenomena in practical operation

i.e.

continuous LVRT and repeated LVRT. A novel dynamic model of new instability phenomena is established based on the hybrid system theory. To overcome the difficulties in complex expressions and analytical analysis of the hybrid system model

this paper uses existing mature calculating tools and utilizes power-flow results in different boundary conditions. A discrimination method for the transient voltage

instabilities is proposed and verified.

关键词

Keywords

references

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