Transient Overvoltage Suppression Method for Renewable Energy Sources Near DC Transmission Systems Based on Grid-forming Energy Storage

REN Chong; REN Jing; CHENG Lin; WANG Guangyao; GENG Jiaqi; LIU Jun

doi:10.20204/j.sp.2025.09001

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Transient Overvoltage Suppression Method for Renewable Energy Sources Near DC Transmission Systems Based on Grid-forming Energy Storage

更新时间：2025-12-16

- Transient Overvoltage Suppression Method for Renewable Energy Sources Near DC Transmission Systems Based on Grid-forming Energy Storage
- Vol. 53, Issue 9, Pages: 1-9(2025)
- 作者机构：
  
  1. 国家电网有限公司西北分部,陕西,西安,710048
  2. 西安交通大学电气工程学院,陕西,西安,710049
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20204/j.sp.2025.09001
  CLC：
- Published：2025
- 稿件说明：
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任冲,任景,程林,王光耀,耿佳琦,刘俊.基于构网型储能的直流近区新能源暂态过电压抑制方法[J].智慧电力,2025,53(9):1-9.

REN Chong, REN Jing, CHENG Lin, et al. Transient Overvoltage Suppression Method for Renewable Energy Sources Near DC Transmission Systems Based on Grid-forming Energy Storage[J]. 2025, 53(9): 1-9.
任冲,任景,程林,王光耀,耿佳琦,刘俊.基于构网型储能的直流近区新能源暂态过电压抑制方法[J].智慧电力,2025,53(9):1-9. DOI： 10.20204/j.sp.2025.09001.

REN Chong, REN Jing, CHENG Lin, et al. Transient Overvoltage Suppression Method for Renewable Energy Sources Near DC Transmission Systems Based on Grid-forming Energy Storage[J]. 2025, 53(9): 1-9. DOI： 10.20204/j.sp.2025.09001.

摘要

为了解决新能源集中接入带来的电压稳定问题，提出了一种基于电压脆弱性指标和轨迹灵敏度的构网型储能（GFMESS）配置选点及参数优化方法。首先对直流近区新能源暂态过电压机理进行了详细分析；其次，基于暂态过电压脆弱性指标与构网型储能支撑有效性指标，融合2种评估指标形成GFMESS配置点的初筛方法，并提出一种基于轨迹灵敏度的GFMESS配置选点方法；在此基础上，为更有效抑制新能源暂态过电压，提出一种基于GFMESS控制参数优化方法；最后，结合西北电网实际运行数据，利用电力系统仿真分析软件PSASP验证所提方法的暂态过电压抑制效果。仿真结果表明，通过对构网型储能进行合理选点及参数优化，可显著降低直流换相失败等扰动引发的电力系统运行风险。

Abstract

To address voltage stability issues caused by the concentrated integration of renewable energy sources，this paper proposes a method for the site selection and parameter optimization of grid-forming energy storage systems （GFMESS） based on voltage vulnerability indices and trajectory sensitivity.First，a detailed analysis is conducted on the mechanism of transient overvoltage in renewable energy sources near DC transmission systems.Next，an initial screening method for GFMESS siting is formed by integrating two evaluation indices：the transient overvoltage vulnerability index and the GFMESS support effectiveness index.A trajectory sensitivity-based method for GFMESS siting selection is then proposed.On this basis，to more effectively suppress transient overvoltage in renewable energy sources，a GFMESS control parameter optimization method is developed.Finally，using actual operation data from the Northwest China Grid，the power system simulation software PSASP is employed to validate the transient overvoltage suppression effectiveness of the proposed method.Simulation results demonstrate that the rational site selection and parameter optimization of grid-forming energy storage can significantly reduce power system operational risks triggered by disturbances such as DC commutation failures.

关键词

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