分布式光伏系统的快速有功功率调节技术，以支持多种频率辅助服务

《Journal of Modern Power Systems and Clean Energy》：Rapid Active Power Regulation of Distributed Photovoltaics to Support Multiple Frequency Ancillary Services

　　

摘要：

分布式光伏（DPV）的日益普及削弱了系统的频率调节能力，因此需要为其提供快速的有功功率支持。现有研究主要关注基于DPV的一次或二次频率调节（PFR/SFR），而同时支持PFR和SFR的有功功率响应机制尚未得到充分探索，多频率辅助服务的系统集成也需要进一步发展。值得注意的是，大多数现有的频率支持策略忽略了功率流的影响，导致有功功率响应不准确和电压违规。为了解决这些问题，本文提出了一个集成框架，用于快速调节DPV的有功功率以支持多种频率辅助服务。首先，基于频率调节要求和DPV的运行状态，开发了一个Petri网（PN）来模拟PFR支持、SFR支持以及联合PFR-SFR支持策略之间的切换逻辑。其次，提出了三种受功率流约束的策略：基于最优下垂系数的PFR支持策略、基于最优有功功率分配的SFR支持策略以及联合PFR-SFR支持策略。最后，设计了一个物理信息图注意力网络（PI-GAT），在复杂的非线性约束下实时解决这些策略，通过物理信息损失函数体现物理可行性。在修改后的IEEE 33节点测试系统上的仿真验证表明，所提出的框架在有功功率响应精度和电压安全性方面优于传统方法，同时能够在DPV的最大发电限制内可靠地提供多种频率辅助服务。