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并联电网大信号稳定性改进...
摘要 —随着现代电网中逆变器资源的快速增加，迫切需要先进的电网形成 (GFM) 逆变器功能，例如系统恢复和故障下运行，以实现大规模电力电子主导电网。其中一种功能是使用 GFM 逆变器的逆变器驱动黑启动。本文分析了两种最近提出的先进 GFM 控制的能力，以帮助 GFM 逆变器维持全系统、非标称条件并保持同步，直到它们能够克服瞬时过载，因为更多的 GFM 加入该过程而无需发电机序列协调或通信并最终稳定电网。通过一组 1,200 个全阶电磁暂态模拟，我们评估了采用各种 GFM 逆变器控制时的黑启动过程。结果表明，GFM 电流限制器和一次控制对动态运行条件下的系统稳定性有显著影响，从而影响逆变器驱动系统恢复的成功。
电网形成稳定性效益案例研究...
• 电网形成 (GFM) 与电网跟随 (GFL) 的概述 • EPRI 正序通用 GFM 模型摘要 • EPRI GFM 模型中可用的控制模式 • 正序模拟案例研究：
电力系统中基于逆变器的资源的电网形成控制：其运行、系统稳定性和前景的回顾
摘要 电力系统中逆变器资源 (IBR) 的日益整合对电力系统的运行和稳定性产生了重大的多方面影响。针对 IBR 提出了各种控制方法，大致分为电网跟踪和电网形成 (GFM) 控制策略。虽然 GFL 已经运行了一段时间，但相对较新的 GFM 很少部署在 IBR 中。本文旨在提供对工作原理的理解并区分这两种控制策略。本文还对最近的 GFM 控制方法进行了概述，扩展了现有的分类。它还探讨了 GFM 控制及其类型在电力系统动态和电压、频率等稳定性中的作用。通过案例研究提供了对这些稳定性的实际见解，使这篇评论文章以其全面的方法而独树一帜。本文还分析了 GFM 的真实演示及其在风电场、光伏发电站等多个 IBR 中的应用，这是其他地方所缺乏的。最后，确定了研究空白，并根据系统需求以及 GFM 实际项目提出了 GFM 的前景。这项工作是 GFM 在基于 IBR 的脱碳大容量电力系统中大规模部署的潜在路线图。
逆变器控制策略对微电网 100% 可再生能源渗透稳定性影响的研究
o 尤其是同步发电机 (SG) 与电网跟踪 (GFL) 逆变器之间、SG 与电网形成 (GFM) 逆变器之间以及 SG、GFM 逆变器和 GFL 逆变器之间的动态。• 在选择基于逆变器的资源 (IBR)（GFM、GFL 或混合）及其与现有同步发电和不断增加的可再生能源渗透之间的控制时，微电网规划人员将面临各种选择。
一种用于电网形成逆变器系统的新型电源硬件在环接口方法：预印本
摘要 — 电网形成 (GFM) 逆变器系统的功率硬件在环 (PHIL) 仿真有助于测试极端场景，例如并网到离网的转换和没有刚性电网的孤岛微电网运行。据作者所知，文献中的大多数研究都集中于电网跟踪逆变器系统的 PHIL 仿真。只有少数研究关注 GFM 逆变器，而这些研究具有挑战性且存在问题，尤其是对于大功率应用而言。本文提出了一种新颖的 PHIL 仿真平台，可实现大功率 GFM 逆变器系统的接口。本文提出了虚拟 GFM 逆变器的概念，作为所提出的 PHIL 接口的一部分。在 PHIL 接口中添加虚拟 GFM 逆变器扩展了传统的理想变压器模型 (ITM) 方法，使其能够克服现有 ITM 方法的不稳定性问题。在验证阶段，使用所提出的接口方法对三相、480 V、125 kVA GFM 逆变器系统进行了 PHIL 实验。结果证实，所提出的 PHIL 仿真方法对于 GFM 逆变器系统性能良好且稳定。关键词 — 下垂控制、电网形成逆变器、基于 ITM 的接口方法、电力硬件在环仿真。
网格形成技术
随着逆变器资源 (IBR) 在北美的普及率不断提高，电网动态和控制策略也在近年来不断调整和进步。其中一种正在获得发展势头的技术是电网形成 (GFM) 逆变器技术。GFM 逆变器已在电池储能系统 (BESS)、风力发电厂、太阳能光伏 (PV) 发电厂和混合 1 发电厂中得到广泛研究。此外，还有几个已安装的项目成功测试了 GFM 功能，包括响应频率事件在惯性时间范围内的极快速功率注入、无同步发电的孤岛运行能力、黑启动能力以及与电网跟踪 (GFL) 资源和同步机器的并行运行。对 GFM 控制及其对 BPS 性能的影响的广泛理解仍处于早期阶段；然而，该技术显示出巨大的前景。从具有高 IBR 普及率的系统条件进行的研究结果显示了 GFM 控制的好处，并且设备供应商拥有可提供 GFM 功能的商用产品。虽然 GFM 逆变器仍需要研究和调整以适应特定的系统条件（类似于 GFL 控制），但与目前几乎所有现有 IBR 中应用的 GFL 控制方案相比，它们确实具有优势。GFM IBR 有望提高 IBR 渗透水平，并可能在未来高 IBR 渗透条件下对 BPS 的稳定性和可靠性发挥重要作用。目前业界尚无普遍认可的 GFL 和 GFM 逆变器控制定义。本白皮书建议采用以下定义：
逆变器控制策略对 100% 可再生能源渗透微电网稳定性影响的研究：预印本
摘要 —本文研究了混合发电（同步发电机 (SG)、电网形成 (GFM) 和电网跟踪 (GFL) 逆变器）的微电网暂态稳定性，随着渗透水平的提高，朝着 100% 可再生能源发电微电网迈进。具体来说，通过电磁暂态研究评估了具有 SG 和 GFL 逆变器的微电网、具有 GFM 逆变器的 SG 以及具有 GFM 和 GFL 逆变器的 SG 在每种渗透情况下的动态，其中有两个关键动态事件：计划外孤岛和泵送感应电机负载中的切换。分析和仿真结果表明，与 SG 并联运行的 GFL 逆变器的微电网可以提供比 GFM 逆变器更快的功率响应，以补偿频率和电压的偏差。混合 SG、GFM 和 GFL 逆变器的方案具有最佳的暂态和稳态稳定性，以实现 100% 基于逆变器的资源 (IBR) 渗透。这项综合研究为微电网工程师在面临安装 IBR（GFL、GFM 或混合）的各种选择时了解微电网的稳定性提供了有用的参考。
电网模块的网格形成能力
值得注意的是，英国（GB）和澳大利亚的系统运营商最近采用了网格形成技术要求。电力系统操作员（ESO）于2023年4月发布了GB GFM最佳实践指南，并在2023年9月在2023年9月将GFM要求纳入GB网格代码后（GC0137- GC0137-最低规范）为提供GB GFM的最低规范，以提供GB GFM的能力和澳大利亚能源市场的需求（AEMO）的核心（AEMO），并在1月份释放了1月份的测试框架。网格形成逆变器5,6。
可再生能源主导电网的并网变流器：控制策略、稳定性、应用及挑战
摘要——以可再生能源 (RES) 为主导的电网是未来电力系统的设想基础设施，其中常用的并网变流器电网跟踪 (GFL) 控制存在缺乏电网支持能力、稳定性低等问题。最近，提出了新兴的电网形成 (GFM) 控制方法来改善并网变流器的动态性能和稳定性。本文回顾了现有的并网变流器的 GFM 控制方法，并从控制结构、电网支持能力、故障电流限制和稳定性方面对它们进行了比较。考虑到故障电流限制策略的影响，提供了全面的暂态稳定性分析。此外，本文还探讨了 GFM 变流器的典型应用，例如交流微电网和海上风电场高压直流 (OWF-HVDC) 集成系统。最后，讨论了 GFM 变流器在未来应用中面临的挑战。