[论文解读] Impact of High PV Penetration on the Inter-area Oscillations in the U.S. Eastern Interconnection

Shutang You|arXiv (Cornell University)|Jan 8, 2021

Power System Optimization and Stability参考文献 28被引用 65

一句话总结

本文分析高 PV 穿透率如何影响 U.S. Eastern Interconnection 的区间振荡模态，使用动态模型，结果显示阻尼随 PV 增加而降低，模态形状取决于 PV 控制策略，在某些参数设定下可能出现新的模态。

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.

研究动机与目标

• 推动理解高 PV 穿透率如何改变大规模电网中的区间振荡。
• 建立在不同 PV 穿透水平下的 U.S. Eastern Interconnection 动态模型。
• 研究 PV 控制策略如何影响区间振荡特性。
• 识别在何种条件下 PV 控制可能导致新模态的出现。

提出的方法

• 构建在不 同 PV 穿透水平下的 U.S. Eastern Interconnection 动态模型系列。
• 进行瞬态仿真以观察区间振荡模态的变化。
• 分析 PV 控制策略和参数设置对振荡行为的影响。
• 评估不同 PV 情景下模态阻尼和形状的响应。
• 在不恰当的 PV 控制参数条件下，检查新模态可能的出现。

实验结果

研究问题

• RQ1 提高 PV 穿透率如何影响主导区间振荡模态的阻尼？
• RQ2 PV 控制策略如何影响区间振荡的模态形状与阻尼？
• RQ3 不恰当的 PV 控制器参数设置是否会导致 Eastern Interconnection 出现新的振荡模态？

主要发现

• 随着 PV 穿透率增加，主导区间振荡模态的阻尼呈单调下降。
• 模态形状随所选的 PV 控制策略而异。
• 在不恰当的 PV 控制器参数设置下可能出现新的振荡模态。
• 该研究强调区间振荡对 PV 控制和系统配置的敏感性。