结合静态潮流分析与动态故障仿真的微电网可行运行域评估方法

《IEEE Access》：Beyond the Critical Point: Microgrid Security Assessment

　　微电网是分布式能源系统的关键组成部分，但仅通过静态分析无法可靠评估其运行安全性。换流器接口设备的低惯性特性以及可再生能源的波动性，使得有必要考虑系统在扰动下的动态响应。本文提出了一种综合方法论，通过结合潮流分析与动态故障仿真来确定微电网的可行域。在第一阶段，对一组随机生成的运行点进行静态验证，并使用凸包算法对可接受点进行边界界定。在第二阶段，所得到的点在故障条件下根据电压、频率和频率变化率（RoCoF）的保护阈值进行评估。违反这些约束的点随后被剔除，从而得到一个动态有效的区域，代表系统的实际可行运行域。由于计算量最大的步骤在离线时执行，在线运行状态评估简化为简单的低复杂度几何操作。该方法还以功率变化的形式量化了每个运行点与不稳定边界之间的距离，为预防性控制策略提供了有用的指标。结果表明，仅静态分析会系统性地高估安全运行域，证实了需要通过动态验证来获得微电网安全性的完整表征。