Cost Attribution And Risk-Averse Unit Commitment In Power Grids Using Integrated Gradient
本文提出基于 Integrated Gradients 的成本归因算法，量化负荷与可再生能源预测偏差对系统成本的影响，并构建风险规避机组组合框架，在 RTS-GMLC 上验证可提升可靠性并降低成本。
2024-08-09 cs.NA math.NA math.OC
Optimal Placement of Virtual Inertia in Power Grids
电网运行中的一个主要转变是通过电力电子转换器连接的分布式发电取代同步机。伴随的“转动惯量损失”和可再生能源的波动危及系统的稳定性，正如不断增加的频率事件所证明的那样。作为一种补救措施，许多研究证明了如何通过各种设备来模拟虚拟惯性，但很少有人解决“在哪里”放置这种惯性的问题。然而，正如最近的案例研究所证明的那样，人们坚信虚拟惯性的放置会极大地影响系统效率。在这篇文章中，我们进行了全面的分析，试图解决最佳的惯性放置问题。我们考虑一个线性网络减少电力系统模型与H2性能指标占网络的一致性。最佳的惯性放置问题原来是非凸的，但我们提供了一组封闭形式的全局最优性的结果，为特定的问题实例，以及计算方法导致局部最优解。此外，我们还考虑了鲁棒惯性分配问题，其中的优化进行占最坏情况下的干扰位置。我们说明了我们的结果与三个区域的电网的案例研究，并比较我们的本地最优解与不同的位置在不同的性能指标的算法。
2021-01-14 math.OC
Conditions for Regional Frequency Stability in Power System Scheduling -- Part II: Application to Unit Commitment
在本文的第一部分中，我们介绍了保证电力系统区域频率稳定的封闭形式条件。在这里，我们提出了一种方法来表示这些条件的线性约束的形式，并证明其适用性，通过实施它们的发电调度模型。该模型同时优化能源生产和辅助服务，以保持频率稳定的情况下，发电中断，通过解决频率安全的随机机组组合（SUC）。我们认为英国的系统，其特点是两个地区，创造一个非均匀分布的惯性：英格兰在南部，其中大部分的负载位于，苏格兰在北部，包含显着的风力资源。通过几个案例研究，它表明，惯性和频率响应不能被认为是在电力系统中，表现出区域间的振荡频率的系统范围内的幅度，因为它们的位置在一个特定的区域是关键，以保证稳定性。此外，防止低惯性区域的中等损失证明会导致显着的弃风，这可以通过加强输电走廊来缓解。在这方面，拟议的制约因素有助于找到每个区域拟采购的辅助服务的最佳数量。
2021-04-11 cs.SY eess.SY math.OC
System-Theoretic Performance Metrics for Low-Inertia Stability of Power Networks
随着电网中的大型同步发电机被通过电力电子接口的分布式发电所取代，惯性从系统中消失，引发了对电网稳定性的担忧。不同的指标可用于量化网格的稳定性和性能，但是，没有理论上的结果是比较和对比这些指标。本文提出了一个严格的系统理论研究的低惯性稳定性的性能指标。对于具有一致参数的网络，我们导出了从外部电源干扰到不同相频性能输出的特征值阻尼比的显式表达式，以及线性化摆动动态的$\mathcal{H}_{2}$和$\mathcal{H}_{\infty}$范数的显式表达式，这些表达式显示了系统性能对惯性常数、阻尼常数和电网拓扑的依赖性。令人惊讶的是，我们发现，$\mathcal{H}_2$和$\mathcal{H}_{\infty}$规范可以显示矛盾的行为作为系统惯性的函数，表明低惯性性能强烈依赖于所选择的性能指标。
2017-03-08 math.OC
Optimal placement of inertia and primary control : a matrix perturbation theory approach
无惯性的新的可再生能源的日益普及降低了电网中可用的总体机械惯性，并因此在短到中等时间尺度上提出了电网稳定性的许多问题。有人建议，总惯性的减少可以通过部署替代惯性-合成惯性、飞轮或同步电容器-在某种程度上得到补偿。特别重要的是优化有限的可用替代惯性的放置，以减轻诸如突然功率损失之类的故障之后的电压角和频率干扰。最近已经引入了以H2-范数形式的性能测量来评估电网上的这种干扰的总体幅度。然而，尽管这些措施的数学推导，分析结果只能在相当严格的假设下获得均匀的阻尼比，或均匀分布的惯性和/或主控制系统。在这里，我们引入矩阵扰动理论，以获得最佳的惯性和主控制位置的分析结果，两者都是异构的。有了这个有效的工具，我们构建了两个简单的算法，独立地确定最佳的地理分布的惯性和初级控制。这些算法，然后实现欧洲大陆的同步输电网的模型。我们发现，惯性的最佳分布是地理上均匀的，但主要的控制应主要位于网络的慢模式，内在的网格动态需要更多的时间来阻尼频率干扰。
2019-06-17 math.OC
Importance of Linking Inertia and Frequency Response Procurement: The Great Britain Case
为了使电力部门脱碳，未来英国（GB）的电力系统将主要由非同步可再生能源主导。这将导致低水平的惯性，这是一个可能导致频率恶化的关键参数。因此，对包含频率偏差的辅助服务的需求将显著增加，特别是考虑到随着大型核电厂在不久的将来投入运行，最大可能损失的规模将增加。在本文中，惯性相关的随机机组组合（SUC）模型被用来说明在低惯性系统中的惯性和频率响应条款相结合的好处。我们证明，在GB中采购辅助服务的成本可能会增加165%，如果没有明确考虑采购时的频率响应的惯性水平。这些结果突出表明，需要重新思考辅助服务市场的结构，这在GB目前举行的交付前一个月。
2021-03-09 math.OC
On Solving Unit Commitment with Alternating Current Optimal Power Flow on GPU
针对求解困难的机组组合与交流最优流混合整数非线性规划问题，提出基于ADMM的组件分解算法，在Julia中实现并支持GPU加速，利用IEEE实例验证了其快速求解可行解的有效性。
2023-10-19 math.OC
Closed-Loop Hierarchical Operation for Optimal Unit Commitment and Dispatch in Microgrids: A Hybrid System Approach
为了促进智能电网，机组的承诺和调度（UCD）是一个非常重要的问题，在未来的微电网环境中重新审视。在考虑需求响应（DR）和碳排放交易（CET）的情况下，研究了传统火电机组和分布式发电机组的UCD问题。然后，UCD问题转化为混合系统的最优切换问题。该方法可以方便地处理动态规划（DP）的启动费用随时间变化的问题。之后，闭环分层操作（CLHO）算法是能够产生的闭环行为的最优调度。理论分析也表明等价的重新制定和CLHO算法的有效性。最后，通过仿真研究进一步验证了该算法的闭环性能和有效性。低排放配额和高排放权交易价格有助于减少碳排放总量。
2018-12-24 math.OC
Combined Heat and Power Unit Commitment with Smart Parking Lots of Plug-in Electric Vehicles
车联网（V2G）技术近年来引起了人们极大的兴趣，其效率取决于插电式电动汽车（PEV）作为智能停车场中的小型便携式发电厂的充电过程的调度。另一方面，从集中式发电到分散式发电的积极转变和对环境的关注导致了电力系统中热电联产（CHP）机组利用率的增加。本研究的目的是开发和模拟一种新的方法，热电联产机组的承诺与PEVs在电力系统中的成本降低。本文提出了一种随负荷曲线变化的纯电动汽车充放电过程的时间表。采用一个由常规热电机组、热电联产机组和纯电动汽车组成的试验系统，研究了纯电动汽车对发电调度的影响。对于修改后的测试系统，得到的结果是令人鼓舞的，并表明所提出的技术的可行性和其有效性的发电调度。
2017-06-21 math.OC
Adaptive Pricing in Unit Commitment Under Load and Capacity Uncertainty
针对电力市场日前价格不确定性及现有定价方法依赖提升支付且不适应不确定性的问题，提出首个适应负荷与容量不确定性的自适应定价方法，消除市场后提升支付并遏制自行调度。
2023-09-15 math.OC
Dynamic Virtual Inertia and Damping Control for Zero-Inertia Grids
本文针对低惯量和零惯量电网，提出在虚拟同步发电机中引入动态惯量、阻尼常数及频率和相角偏移函数，以增强故障和振荡下的稳定性，并通过RTDS仿真验证了其优于传统同步发电的鲁棒性。
2024-11-06 cs.SY eess.SY math.OC
Multistage Robust Unit Commitment with Dynamic Uncertainty Sets and Energy Storage
风能和太阳能的深度渗透是未来电网的关键组成部分。然而，这些可再生能源的不确定性和随机性给电力系统的可靠和经济运行带来了重大挑战。出于这些挑战，我们提出了一个多级自适应鲁棒最优化模型的机组组合（UC）问题，模型的调度过程的顺序性，并利用一种新型的动态不确定性集捕捉的时间和空间的相关性的风能和太阳能发电。该模型还考虑了能量存储设备的操作。我们提出了一个简化和有效的仿射调度决策的政策，并开发了一个有效的算法框架，使用约束生成和基于对偶的重构与各种改进。大量的计算实验表明，所提出的方法可以有效地解决波兰2736总线系统的高维不确定性下的60个风电场和30个太阳能发电场的多级鲁棒UC问题。计算结果还表明，所提出的模型导致显着的好处，在成本和可靠性与传统的不确定性集的鲁棒模型，以及确定性模型与储备规则。
2016-08-10 math.OC
Interactions of Grid-Forming Power Converters and Synchronous Machines
全球电力系统向近100%可再生能源发电过渡的一个不可避免的后果是同步电机传统批量发电的损失，它们的惯性以及伴随的频率和电压控制机制。电力系统向低惯性系统的这种逐渐转变导致维持系统稳定性的关键挑战。用于转换器的新型控制技术，即所谓的电网形成策略，有望解决这些挑战并复制迄今为止由同步机提供的功能。我们提出了一个低惯性高保真的案例研究，其中包括同步机和模型的网格形成转换器。我们研究了同步电机和变流器之间的相互作用，并分析了各种电网形成控制方法对突发事件的响应，即，负载的大变化和同步电机的损耗。我们的案例研究强调了电网形成转换器对频率稳定性的积极影响，并分析了与同步机相互作用时每种控制技术的潜在局限性。我们的研究还分析了如何以及何时快速电网形成转换器之间的相互作用，直流电源和交流电流的限制，和缓慢的同步机动态有助于系统的不稳定性。最后，我们介绍了一种有效的解决方案，以解决由于GFC的交流和直流电流限制的不稳定性问题。
2019-10-08 math.OC
Beyond low-inertia systems: Massive integration of grid-forming power converters in transmission grids
随着可再生能源越来越多地取代现有的传统发电，电网的动态发生了巨大变化，为输电系统的运行带来了新的挑战，但也带来了新的机遇，因为基于变流器的发电在更快的时间尺度上是高度可控的。本文研究了电网稳定性下的大规模集成的并网变流器。我们利用详细的转换器和同步机模型，并描述在不同的渗透水平下的频率行为。首先，我们表明，从频率稳定性的角度来看，可以实现从0%到100%的过渡。这是通过在高穿透值下重新调谐电力系统稳定器来实现的。其次，我们探讨了每个发电机的最低点和RoCoF的演变作为电网中逆变器发电量的函数。这项工作揭示了一些光在低和无惯性系统的两个主要挑战：定义新的性能指标，更好地表征网格的行为，并适应目前的范例在PSS设计。
2019-11-07 cs.SY eess.SY math.OC
A Performance and Stability Analysis of Low-inertia Power Grids with Stochastic System Inertia
The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）
本文研究了具有随机系统惯性的低惯性电网的性能与稳定性，通过线性化随机摇摆方程模型，利用H2范数量化系统在持续扰动或瞬态故障下的性能，并推导了均匀惯性与阻尼参数电网的H2范数闭式表达式，同时给出了均方稳定性条件。
2019-03-02 cs.SY eess.SY math.OC
Unit Commitment with N-1 Security and Wind Uncertainty
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Columbia University（哥伦比亚大学）
本文提出一种考虑N-1安全性和风不确定性的机会约束单位调度方法，通过建模发电储备应对风波动，并考虑单组件故障的三级储备，以优化电网可靠性和经济性。
2016-01-30 cs.SY eess.SY math.OC
Economic Value of Inertia in Low-Carbon Power Systems
大多数可再生能源（RES）不提供任何惯性响应。它们在电网中的集成意味着系统惯性的高度降低，这导致频率性能的恶化。因此，为了保持频率安全性，对频率响应的要求显著增加。可替代地，来自辅助源的惯性的增强提供可以缓解该问题。然而，惯性条款的好处还没有得到充分的理解。在本文中，惯性相关的随机机组组合（SUC）工具被应用到量化的惯性的经济价值。结果表明，提高提供的惯性将导致显着的经济节省，虽然这些节省不同的系统条件下。这些结果应该引起市场经营者和投资者的注意，以便为惯性辅助服务市场的设计和惯性辅助服务的投资提供信息。
2020-01-11 cs.SY eess.SY math.OC
Integrating Aggregated Electric Vehicle Flexibilities in Unit Commitment Models using Submodular Optimization
EDF Lab Paris-Saclay（法国电力集团巴黎萨克雷实验室）；Univ. Grenoble Alpes, Inria, CNRS, Grenoble INP, LIG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家信息与自动化研究所、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、信息学实验室）；Inria, and CMAP, École polytechnique, IP Paris, CNRS（法国国家信息与自动化研究所、巴黎综合理工学院数学与应用中心、巴黎文理研究大学、法国国家科学研究中心）
本研究提出结合割平面法与次模优化的精确算法，将聚合电动汽车灵活性整合到机组组合模型，可线性时间内精确求解机组组合问题，并通过欧洲电网与法国电动汽车用户行为数据的真实实例验证方法有效性。
2026-08-05 math.OC
Nonlinear network dynamics for interconnected micro-grids
本文研究了互联微电网的暂态稳定问题。主要贡献包括：i）针对微电网参数（同步、惯性和阻尼）的不同间隔的瞬态动态的鲁棒分类; ii）探索与共识动态的类比以及分离欠阻尼和过阻尼动态的阻尼系数的界限; iii）扩展到由于黑客攻击或参数不确定性而干扰测量的情况。
2017-08-24 math.OC
Assigning Shadow Prices to Synthetic Inertia and Frequency Response Reserves from Renewable Energy Sources
世界各地的现代电网，特别是在英国等岛屿，在脱碳的道路上面临着一个主要问题：由于可再生能源（RES）的整合，系统惯性水平显着降低。鉴于大多数可再生能源（如风能和太阳能）通过电力电子转换器与电网解耦，它们自然不会对系统惯性产生影响。然而，RES可以通过适当地控制转换器来支持电网稳定性，但是目前不存在RES提供这种支持的市场激励。在本文中，我们开发了一种方法，以最佳方式清除市场的辅助服务频率控制，同时明确考虑参与电网形成和电网以下逆变器为基础的技术。我们提出了一个数学框架，允许计算影子价格的辅助服务提供了一个池的不同的供应商：同步和合成惯性，增强的频率响应（例如，从削减RES）和传统的主要频率响应（例如，由热发电机）。几个案例研究运行在一个简化的英国系统，以说明这种定价方案的适用性和好处。
2022-08-09 cs.SY eess.SY math.OC
Economic Valuation and Pricing of Inertia in Inverter-Dominated Power Systems
本文研究了惯性响应的采购和定价，使用频率约束的机组组合制定，共同优化能源和惯性服务的提供，同时占其互补属性。所提出的方法建立在一个两步的过程中，允许区分的单位是在线能源的目的和那些承诺额外只为惯性提供。随后，三个新的定价和支付计划，偿还惯性供应商在一个透明和公平的方式，根据他们的个人参与。该分析考虑了同步发电机和基于变流器的发电机，并提供了有关每个定价方案对系统总成本的影响的见解，以及对能够提供负担得起的惯性响应的技术的投资信号的见解。结果表明，所有这三种方法将有一个有益的影响，频率稳定性和帮助运营商在确保系统可靠性，而政策的影响，不同的惯性提供单位之间的支付方案将有所不同。
2020-05-22 cs.SY eess.SY math.OC
Impact of Low Rotational Inertia on Power System Stability and Operation
可再生能源的大规模部署已导致全球电力系统中可变可再生能源的发电份额显著增加。可再生能源装置，特别是逆变器连接的风力涡轮机和光伏发电机，本身不提供旋转惯性，正在有效地取代传统发电机及其旋转机械。传统的假设，电网惯性是足够高的，随着时间的推移只有很小的变化，因此是不正确的电力系统与高RES份额。这对频率动态和电力系统的稳定性和操作有影响。在具有低转动惯量的电力系统中，频率动态变化更快，使得频率控制和电力系统操作更具挑战性。本文研究了低转动惯量对电力系统稳定性和运行的影响，提供了新的分析见解，并提供了低惯量影响的缓解方案。
2014-12-22 math.OC
Flexible unit commitment of a network-constrained combined heat and power system
在欧洲、后苏联国家和中国，大型热电联产（CHP）厂经常被用于向区域供热网供电。传统上，它们在热负荷后运行，电能被视为副产品，而现代趋势将它们纳入电力市场，以利用它们可以提供的灵活性。这意味着在满足热负荷要求的同时，必须考虑对电网的影响。详细介绍了一种求解网络约束下日前运行的热电联产机组组合问题的混合规划线性规划（MILP）最优化模型。所开发的模型帐户的无损耗直流网络近似的电力流的限制，以及一个详细的表征的热电联产单元与有用的效果，热和功率，一个和两个自变量（“自由度”）的功能，和热能存储。的热电联产测试系统与多个加热区的概述模型的计算验证的计算测试用例的形式。测试案例说明了能量存储、网络约束和多系统联合运行对实施灵活性的影响。所进行的研究强调了对多能源系统进行全面综合分析的重要性，以利用热电联产机组提供的操作灵活性。热电系统的联合运行可以获得经济、运行效率和环境效益。所开发的模型可以很容易地扩展到包括不同的多能源系统和技术，以及更复杂的能源传输网络的表示，以及依赖于一个或多个独立的，与天气相关的，变量的可再生能源的建模。
2018-09-25 math.OC
Computationally Efficient Market Simulation Tool for Future Grid Scenario Analysis
本文提出了一种计算效率高的电力市场模拟工具（MST），适用于未来的电网情景分析。市场模型基于机组承诺（UC）问题，并考虑到新兴技术的吸收，如需求响应，电池存储，集中太阳能热发电和高压直流输电线路。为了便于后续的稳定性评估，MST需要明确表示在线发电机组的数量，这会影响电力系统的惯性和无功功率支持能力。这些要求使得一个成熟的UC模型计算上难以处理，所以我们提出了单元聚类，滚动时域方法，约束减少，以提高计算效率。为了展示所提出的工具的能力，我们使用了一个简化的模型，澳大利亚国家电力市场与不同的可再生能源发电的渗透。结果表明，从所提出的工具产生的在线单元的数量是非常接近的二进制UC运行一周的时间跨度，这是证实了负载能力和惯性分析。这证实了该方法对未来电网长期研究的有效性，在未来电网研究中，人们更感兴趣的是找到系统中的薄弱点，而不是对单个运行条件进行详细分析。
2017-06-11 math.OC
Fast Relax-and-Round Unit Commitment with Topological Constraints
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
针对电网约束下大规模本地机组组合问题，提出扩展的松弛-取整机组组合（RRUC）方法，在满足时空MVA约束下快速求得低成本解，运行时间随节点数次二次方增长，性能远超现有求解器。
2026-09-15 cs.MS cs.SY eess.SY
Pricing inertia and Frequency Response with diverse dynamics in a Mixed-Integer Second-Order Cone Programming formulation
在非同步可再生能源（RES）大量渗透的电网中，低水平的系统惯性增加了频率不稳定的风险。在任何时候都需要提供诸如惯性和频率响应（FR）之类的某种类型的辅助服务，以便在发生大功率馈入损失的情况下将系统频率保持在安全限度内。在本文中，我们提出了一个频率安全的优化框架，采购的惯性和FR与不同的动态，这使得应用这些服务的边际定价方案。这种定价方案，推导出一个混合的二阶锥计划（MISOCP）的配方，代表频率安全的限制，允许第一次适当的价值多速FR。
2019-12-04 math.OC
A Hybrid Decomposition Approach for Stochastic Unit Commitment with Combined-Cycle Generators
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
本文提出一种混合Benders和Dantzig-Wolfe分解算法，用于解决包含联合循环发电机的随机单元调度问题，通过分离线性约束和整数约束提升求解效率。
2026-09-03 math.OC
Confidence-Aware Graph Neural Networks for Learning Reliability Assessment Commitments
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
针对电网RAC优化扩展中的计算挑战，提出带置信度的GNN框架RACLearn，通过预测、筛选、修复发电机承诺并赋能优化算法，在MISO实际电网中实现2-4倍加速且解质量损失极小。
2023-06-11 cs.LG math.OC
Performance tradeoffs of dynamically controlled grid-connected inverters in low inertia power systems
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Lund University（隆德大学）
本文研究了低惯性电力系统中动态控制器设计的性能权衡，探讨了测量噪声、功率扰动和延迟对逆变器控制的影响，发现不同补偿策略在噪声抑制、扰动缓解和延迟鲁棒性上各有侧重。
2017-05-01 cs.SY eess.SY math.OC
Reliable Frequency Regulation through Vehicle-to-Grid: Encoding Legislation with Robust Constraints
本文针对车辆到电网调频服务，提出一种将法规编码为鲁棒约束的非凸优化模型，并证明其可转化为线性规划，通过真实数据实验揭示了现行惩罚过低导致车主履约激励不足的问题。
2024-02-09 math.OC
Frequency shaping control for weakly-coupled grid-forming IBRs
我们认为，通过逆变器为基础的资源（IBRs），弱连接到电网的低惯性电力系统的频率控制的问题。我们提出了一种新的电网形成控制策略，即所谓的频率整形控制，其目的是塑造同步发电机（SG）的频率响应负载扰动，以有效地逮捕突然频率下降。我们的解决方案放宽了文献中的几个现有假设，并能够在峰值功率要求和最大频率偏差之间进行权衡。最后，我们分析了网络参数的不完美知识的鲁棒性，同时特别强调了准确估计这些参数的重要性。
2022-12-18 math.OC
Frequency Stability of Synchronous Machines and Grid-Forming Power Converters
全球电力系统向几乎100%的可再生能源发电过渡的一个不可避免的后果是同步电机的传统批量发电、其惯性以及伴随的频率和电压控制机制的损失。这种电力系统向低惯性系统的逐渐转变导致了维持系统稳定性的关键挑战。用于转换器的新型控制技术，即所谓的电网形成策略，有望解决这些挑战并复制迄今为止由同步机提供的功能。本文介绍了一个低惯性的案例研究，其中包括同步电机和转换器控制下的各种网格形成技术。在这项工作中，1）电网形成转换器对同步电机频率稳定性的积极影响被强调，2）提供了对系统频率稳定性的见解的定性分析，3）我们探索了施加转换器直流和交流电流限制时电网形成控制的行为，4）报道了直流动态特性在电网形成控制设计中的重要性以及对有效的交流电流限制方案的迫切需要，最后分析了快速并网变流器和慢速同步电机动态特性之间的相互作用如何以及何时会导致系统不稳定
2020-03-08 cs.SY eess.SY math.OC
False Data Injection Attacks on Hybrid AC/HVDC Interconnected System with Virtual Inertia -- Vulnerability, Impact and Detection
电力系统正在向混合AC/DC电网发展，其中集成了HVDC链路、可再生资源和能量存储模块。新的频率控制模型必须考虑这些组件之间复杂的相互作用。与此同时，应更加关注网络安全问题，因为这些控制策略高度依赖可能受到网络攻击的数据通信。针对这一问题，本文旨在分析具有虚拟惯性的交直流关联系统上的虚假数据注入（FDI）攻击，并开发先进的诊断工具来揭示其发生。我们建立了一个基于优化的框架的脆弱性和攻击影响分析的目的。考虑到攻击对系统频率稳定性的影响，仿真结果表明，与无虚拟惯性的交直流并联系统和正常交流系统相比，具有虚拟惯性的交直流并联系统更容易受到FDI攻击。然后，我们提出了一种检测方法，以检测和隔离每个FDI入侵与足够快的响应，甚至恢复攻击值。在理论分析的基础上，对具有虚拟惯性仿真能力的两区域交直流关联系统进行了仿真，验证了所提方法的有效性。
2020-05-30 cs.CR math.OC
iDroop: A dynamic droop controller to decouple power grid's steady-state and dynamic performance
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本文提出iDroop控制器，通过电网连接逆变器实现一次频率控制，提升网络动态性能。该方法克服了虚拟惯性控制器的局限性，同时保留传统下垂控制的优势，实现分布式供应与需求平衡及功率共享。
2016-12-17 cs.SY eess.SY math.OC
Fast Relax-and-Round Unit Commitment with Economic Horizons
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本文提出一种快速算法，用于解决具有长时间规划的单位调度问题，通过引入针对UC问题的启发式方法，实现大规模水电调度问题的高效求解，显著降低运营成本。
2026-10-22 cs.MS cs.SY eess.SY
Transient Safety Filter Design for Grid-Forming Inverters
与传统发电机不同，基于逆变器的发电不具有任何旋转惯性。虽然电网形成逆变器可以通过先进的反馈控制回路合成小（虚拟）惯性，但需要额外的控制机制来确保电网在瞬态期间的安全性。在本文中，我们提出了新的实时安全约束反馈控制器（“安全滤波器”）下垂为基础的（电网形成）逆变器，以确保电网的瞬态安全。安全滤波器充当网络操作层和逆变器控制层之间的缓冲器，并且仅让那些调度控制信号传递到逆变器下垂控制器，其保证不违反安全规范（频率、电压、电流限制）。使用分布式屏障证书的方法，我们构造的允许控制输入，保证瞬态安全规格的满足状态包含的界限。采用平方和规划法综合安全滤波器。数值仿真结果表明，所提出的滤波器在基于逆变器的微电网的性能。
2020-03-23 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic Droop Control in Low-inertia Power Systems
在低惯性电力系统中，一种被广泛接受的减轻动态退化的方法是使用并网逆变器来模拟发电响应以恢复电网的刚度。在本文中，我们试图挑战这种方法，并主张基于逆变器的频率控制的性能权衡的系统分析的原则性设计。有了这个目标，我们进行了定性和定量的研究比较传统的控制策略-下垂控制（DC）和虚拟惯性（VI）-$\mathcal L_2$和$\mathcal L_\infty$信号规范引起的几个性能指标的影响。通过扩展最近提出的模态分解方法，我们捕获的步骤和随机功率干扰，和频率测量噪声的影响，对系统的整体瞬态和稳态行为。我们的分析揭示了这些解决方案的几个局限性，如DC无法在不增加稳态控制工作的情况下提高动态频率响应，或VI在存在测量噪声的情况下引入的较大频率变化。我们进一步提出了一种新的dynam-i-c下垂控制器（iDroop），克服了DC和VI的限制。更准确地说，我们表明，iDroop可以调整，以实现高噪声抑制，快速的系统范围内的同步，或频率过冲（最低点）消除，而不影响稳态控制的努力份额，并提出了调整建议，这些目标之间取得平衡。大量的数值实验表明，即使我们的比例假设是无效的，所提出的调整是有效的，并且用于最低点消除的特定调整在各种性能指标之间取得了良好的权衡。
2019-08-28 cs.SY eess.SY math.OC
