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毕天姝教授课题组在新能源电力系统频率动态分析领域取得重要进展

信息发布于:2026-06-03

风光等逆变型电源大规模接入后,电力系统频率动态由同步机与逆变型电源共同决定。当前,绝大部分逆变型电源仍采用跟网控制,依靠锁相环实现同步,其频率响应受直流侧、有功控制、锁相环及运行工况共同影响,传统同步机主导的电力系统频率动态分析方法难以直接适用。因此,亟需探明源网交互条件下跟网型逆变器控制动态对系统频率动态的影响机制。

毕天姝教授课题组针对逆变型电源控制动态对系统频率动态难以准确表征的问题,以输出电流相量作为逆变型电源与电网交互的接口状态变量,建立了虚拟联络功率频率动态模型和节点、支路频率空间映射方法,阐明了逆变型电源经联络功率影响惯性中心频率的作用机理,揭示了节点与支路频率的空间分布规律。与既有等效转子运动方法相比,逆变型电源有功动态和惯性中心频率动态建模误差分别降低至4.41%和0.56%;节点频率计算误差较传统频率分配方法降低27.1%。研究突破了将逆变型电源简单视为恒功率源或类同步机的分析局限,为逆变型电源主导的电力系统频率稳定分析与控制参数设计提供了理论支撑。



▲跟网型变流器等效频率通过虚拟联络功率影响惯性中心频率的耦合模型



▲节点电压频率与支路电流频率的空间响应差异

2026年3月,该研究工作以连载论文形式发表在电气工程领域顶级SCI期刊IEEE Transactions on Power Systems。论文作者是刘家豪(华北电力大学2026届博士生)、王程教授和毕天姝教授,新能源电力系统全国重点实验室是论文唯一通讯单位。该研究工作得到了国家自然科学基金项目(项目编号:52177079)和北京市科技新星计划项目(项目编号:20230484330)的资助。

Reference: 

J. Liu, C. Wang and T. Bi, “Revisiting the Effect of Grid-Following Converter on Frequency Dynamics - Part I: Center of Inertia,” in IEEE Transactions on Power Systems, vol. 41, no. 2, pp. 1441–1458, March 2026.

J. Liu, C. Wang and T. Bi, “Revisiting the Effect of Grid-Following Converter on Frequency Dynamics - Part II: Spatial Difference,” in IEEE Transactions on Power Systems, vol. 41, no. 2, pp. 1459–1472, March 2026.

初审:王程

复审:张洪

审核:彭跃辉


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