Моделирование, управление и применение инверторов, формирующих сеть

В статье представлен обзор современной литературы по методам моделирования, методам управления, схемам защиты, областям применения и практическим реализациям инверторов, формирующих сеть (GFMIs). Электроэнергетические системы все шире дополняются инверторными ресурсами (IBRs). Несмотря на растущую долю IBRs, в электроэнергетике по-прежнему широко распространены традиционные механизмы управления напряжением и частотой на основе синхронных генераторов. Поэтому возрастает потребность в способности IBRs имитировать поведение синхронных генераторов, чего невозможно достичь с помощью традиционных инверторов, следующих за сетью (GFLIs). В качестве решения в настоящее время развивается концепция GFMIs, привлекающая все большее внимание научного сообщества и промышленности. В статье представлен всесторонний обзор GFMIs, охватывающий последние достижения в области технологий управления, возможностей прохождения аварийных режимов без отключения, мер по повышению устойчивости и практических реализаций. Кроме того, подробно рассматриваются проблемы интеграции GFMIs в существующие электроэнергетические системы, включая бесшовный переход из сетевого режима в автономный и обратно. Недавно введенные в эксплуатацию проекты в Австралии, Великобритании и США приведены в качестве примеров, иллюстрирующих тенденцию электроэнергетической отрасли к внедрению GFMIs для решения проблем, связанных со слабыми электрическими сетями. Также обсуждаются перспективные направления исследований, связанные с управлением напряжением, управлением частотой, повышением системной мощности и совершенствованием нормативно-правовой базы. Статья представляет собой ресурс для исследователей и инженеров электроэнергетических систем, изучающих решения возникающих проблем, обусловленных высокой долей IBRs, с акцентом на GFMIs.