2025年混合交直流组网惯量的发生、管理、和湮灭报告-

混合交直流组网惯量的发生、管理、和湮灭汇报单位：上海交通大学2025年10月29日上海交大林鹏峰Natural■太阳能光伏装机容量在2022年增长了26%,于2023年达到1300TWh。其将在2027年超过燃煤步加速。国际能源署预测到2030年，仅公共电动汽车充电设施的投资需求就高达174亿美元。在4在4基4用户变电站工厂■面对高比例可再生能源接入带来的波动性、本地消纳不足与多元耦合挑战，构建具备局部自治与灵活调控能力的组网系统，是推动能源转型与分布式能源高效利用的关键途径。eeSS从两方面衡量一以Watt计的功率密度和以Watthour衡功率密度和能量密度。其即可以用于高性能动态功率输出场景，也能在较长时间内以额定功率持续输出。混合交直流组网架构混合交直流组网架构■交直流子网通过互联变换器(ILC)相连，实现子网间功率的灵活调度。能够灵活调度可再生能源的冗余容量，减少各子网对本地备用容量的依赖，降低系统构建与维护成本。衡期间，频率和电压剧烈变化，影响系统安全运行。ES一00(a)DischargingSysteminDCMicrogrid,"inIEEETransactionsPowerbalancePg+Pz=Pd(a)Paprofileofn/m.P。+0惯量模拟同步发电机00不P.D+不→f十出出点钟本AC流链路上；撑，但该惯量受限于子网自身的功率容量与控制带宽，难以满足系统在强扰动下的全局惯量需求。Voltage&CurrentDual-locpcontrol2盘AC子网控制框图PE2+DarDC子网控制框图V[Ref]P.Lin,Q.Meng,M.ZhandF.Blaabjerg."DynamicCircuiAComprehensiveApproachtoandTransientControl,PP我+十PV上海交大林鹏峰上海交大林鹏峰两级互联变VVI.poprI.poprno(交流子网与储能子网的惯量传递，亦如是!)■惯量统一分析框架为了消除电压和频率不同单位对惯性分析带来的影响，考虑标幺域下的惯量调节：惯量调节的统一形式：节点电压电压源阻抗电流源控制Z控制Z控制Equivalentcircuitmodel等效电路模型上海交大林鹏峰互联变换器实现子网间惯量交互v-V,=PZ①①Z②AP'za③Z371.7V304班.一一.全局惯量的管理与湮灭全局惯量的管理与湮灭应速度快于各子网的惯量响应速度。z1Znn母线电压的标幺域响应一致，其s域形式如下：时域形式：关键暂态指标随积分下垂系数(n)的变化1998量流向zZZZmz.z.05集总负载的端电压V随积分下惯量产生示意图惯量湮灭示意图L我a热飒轮飘T0数暂态最小值她1eDC母技电质8.IW10pert=1123=11235530%负载阶跃下混合交直组网中母线电压和频率与全局等效电路中各子网端电压的响应过程比较(n=15)。(a)全局等效电路中集总负载端电压V的响应过程。(b)实验与全局等效电路中DC母线电压响应过程的对比。(c)实验与全局等效电路中AC频率响应过程的对孤岛运行孤岛运行混合微网运行混