Revisiting Grid-Forming and Grid-Following Inverters: A Duality Theory

网格 逆变器 接口 控制理论(社会学) 计算机科学 锁相环 同步(交流) 工程类 电子工程 电气工程 拓扑(电路) 电压 数学 控制(管理) 抖动 人工智能 计算机硬件 几何学
作者
Yitong Li,Yunjie Gu,Tim Green
出处
期刊:IEEE Transactions on Power Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:37 (6): 4541-4554 被引量:90
标识
DOI:10.1109/tpwrs.2022.3151851
摘要

Power electronic converters for integrating renewable energy resources into power systems can be divided into grid-forming and grid-following inverters.They possess certain similarities, but several important differences, which means that the relationship between them is quite subtle and sometimes obscure.In this article, a new perspective based on duality is proposed to create new insights.It successfully unifies the grid interfacing and synchronization characteristics of the two inverter types in a symmetric, elegant, and technology-neutral form.Analysis shows that the grid-forming and grid-following inverters are duals of each other in several ways including a) synchronization controllers: frequency droop control and phase-locked loop (PLL); b) grid-interfacing characteristics: current-following voltage-forming and voltage-following current-forming; c) swing characteristics: current-angle swing and voltage-angle swing; d) inner-loop controllers: output impedance shaping and output admittance shaping; and e) grid strength compatibility: stronggrid instability and weak-grid instability.The swing equations are also derived in dual form, which reveal the dynamic interaction between the grid strength, the synchronization controllers, and the inner-loop controllers.Insights are generated into cases of poor stability in both small-signal and transient/large-signal.The theoretical analysis and simulation results are used to illustrate cases for single-inverter systems, two-inverter systems, and multiinverter networks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
吉不得发布了新的文献求助10
刚刚
rmx完成签到,获得积分20
刚刚
hyekyo发布了新的文献求助10
刚刚
王金娥完成签到,获得积分10
刚刚
花生豆完成签到,获得积分10
1秒前
aaaaaa完成签到,获得积分10
1秒前
笨考拉完成签到,获得积分10
1秒前
小脚丫完成签到,获得积分10
1秒前
可爱的念露完成签到,获得积分10
2秒前
深情安青应助xiao142采纳,获得10
3秒前
乐事薯片噢完成签到,获得积分10
3秒前
整齐冷雪发布了新的文献求助10
4秒前
maxinghrr完成签到,获得积分10
4秒前
丶Dawn完成签到,获得积分10
4秒前
一叶扁舟完成签到,获得积分20
5秒前
科研完成签到 ,获得积分10
6秒前
8342完成签到 ,获得积分10
6秒前
胡111完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
科里斯皮尔完成签到,获得积分10
7秒前
照度计完成签到 ,获得积分10
9秒前
默念完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
wst1988完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
亮liang发布了新的文献求助10
10秒前
我不是很帅完成签到,获得积分10
11秒前
爆米花应助DanaLin采纳,获得10
11秒前
conanyangqun完成签到,获得积分10
11秒前
zenabia完成签到 ,获得积分10
12秒前
萌称木李完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
insane关注了科研通微信公众号
13秒前
范先生发布了新的文献求助10
13秒前
行毅文完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
Siehow完成签到 ,获得积分10
15秒前
1111完成签到,获得积分10
15秒前
小于完成签到,获得积分10
16秒前
小马甲应助淳于采蓝采纳,获得10
16秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
3X3 Basketball: Everything You Need to Know 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2387737
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2094156
关于积分的说明 5271392
捐赠科研通 1820931
什么是DOI,文献DOI怎么找? 908346
版权声明 559289
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 485265