[논문 리뷰] Impact of High PV Penetration on the Inter-area Oscillations in the U.S. Eastern Interconnection

Shutang You|arXiv (Cornell University)|2021. 01. 08.

Power System Optimization and Stability참고 문헌 28인용 수 65

한 줄 요약

이 논문은 미국 동부 전력계통(Eastern Interconnection)에서 고 PV 침투가 서로 영역 간의 진동 모드에 미치는 영향을 동적 모델을 사용해 분석하고, PV로 인한 감쇠가 감소하며 모드 형태는 PV 제어 전략에 의존하고 특정 매개변수 설정 아래서는 잠재적으로 새로운 모드가 나타날 수 있음을 보인다.

ABSTRACT

This study explores the impact of high PV penetration on the inter-area oscillation modes of large-scale power grids. A series of dynamic models with various PV penetration levels are developed based on a detailed model representing the U.S. Eastern Interconnection (EI). Transient simulations are performed to investigate the change of inter-area oscillation modes with PV penetration. The impact of PV control strategies and parameter settings on inter-area oscillations is studied. This study finds that as PV increases, the damping of the dominant oscillation mode decreases monotonically. It is also observed that the mode shape varies with the PV control strategy and new oscillation modes may emerge under inappropriate parameter settings in PV plant controls.

연구 동기 및 목표

• 대규모 전력망에서 고 PV 침투가 서로 영역 간 진동에 어떠한 영향을 미치는지 이해를 돕는다.
• PV 침투 수준이 다양한 PV 침투 수준에 대해 미국 동부 전력계통의 동적 모델을 개발한다.
• PV 제어 전략이 서로 영역 간 진동 특성에 어떤 영향을 미치는지 조사한다.
• PV 제어가 새로운 진동 모드를 유발할 수 있는 조건을 식별한다.

제안 방법

• 다양한 PV 침투 수준을 가진 미국 동부 전력계통의 일련의 동적 모델을 구축한다.
• 과도 시뮬레이션을 수행하여 서로 영역 간 진동 모드의 변화를 관찰한다.
• PV 제어 전략과 매개변수 설정이 진동 거동에 미치는 영향을 분석한다.
• 다양한 PV 시나리오에 대해 모드 감쇠 및 형태가 어떻게 반응하는지 평가한다.
• 부적절한 PV 제어 매개변수 설정에서 새로운 진동 모드의 출현 가능성을 검토한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 PV 침투 증가가 지배적 서로 영역 간 진동 모드의 감쇠에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ2 PV 제어 전략이 서로 영역 간 진동의 모드 형태와 감쇠에 어떤 영향을 주는가?
• RQ3 부적절한 PV 제어기 매개변수 설정이 동부 간섭전력망에서 새로운 진동 모드를 유발할 수 있는가?

주요 결과

• PV 침투가 증가함에 따라 지배적 서로 영역 간 진동 모드의 감쇠가 단조롭게 감소한다.
• 모드 형태는 선택된 PV 제어 전략에 따라 달라진다.
• 부적절한 PV 제어 매개변수 설정에서 새로운 진동 모드가 나타날 수 있다.
• 본 연구는 서로 영역 간 진동이 PV 제어 및 시스템 구성에 얼마나 민감한지 강조한다.