Decentralized Stability of IBR-dominated Power Grids Using Block Diagonal Dominance

📄 arXiv: 2606.28023v1 📥 PDF

作者: Youhong Chen, Xiaoyu Tan, Muhammad Sharjeel Javaid, David Angeli, Balarko Chaudhuri

分类: eess.SY

发布日期: 2026-06-26

💡 一句话要点

提出区块对角主导性准则以解决IBR主导电网的稳定性问题

🎯 匹配领域: 支柱四：生成式动作 (Generative Motion)

关键词: 逆变器基础资源 电网稳定性 去中心化评估 小信号稳定性 区块对角主导性 可再生能源 电力系统

📋 核心要点

  1. 现有的IBR稳定性评估方法往往依赖于集中式模型，难以适应电网的复杂性和动态变化。
  2. 本文提出了一种基于区块对角主导性准则的去中心化小信号稳定性评估方法，能够在局部进行稳定性分析。
  3. 实验结果表明，所提方法在稳定性评估上比传统方法更具优势，且降低了保守性，提高了IBR连接的灵活性。

📝 摘要（中文）

随着逆变器基础资源（IBRs）的日益普及，亟需可扩展、去中心化且模型无关的稳定性评估方法。本文提出了一种基于区块对角主导性（BDD）准则的去中心化小信号稳定性评估方法，适用于IBR主导的电网。该方法为IBR连接合规性条件提供了增强的基础，能够在小信号稳定性视角下进行局部评估。与严格对角主导性（SDD）相比，所提方法显著降低了保守性，并确保了IBR引起的振荡具有最小衰减率或最大稳定时间，且不对网络或IBR模型施加限制性假设。因此，该框架为IBR主导电网的去中心化稳定性证书提供了实用且理论基础扎实的依据。

🔬 方法详解

问题定义：本文旨在解决IBR主导电网的稳定性评估问题，现有方法通常依赖集中式模型，难以适应复杂的电网结构和动态变化，导致评估结果的保守性较高。

核心思路：提出基于区块对角主导性（BDD）准则的去中心化小信号稳定性评估方法，允许在局部进行稳定性分析，避免了对网络和IBR模型的严格假设，从而提高了评估的灵活性和适用性。

技术框架：该方法的整体架构包括三个主要模块：首先是局部稳定性分析，其次是基于BDD准则的合规性条件评估，最后是对IBR引起的振荡进行衰减率和稳定时间的保证。

关键创新：最重要的技术创新在于提出了区块对角主导性准则，该准则在小信号稳定性分析中比传统的严格对角主导性（SDD）方法更不保守，能够更准确地反映IBR的动态特性。

关键设计：在方法设计中，关键参数包括对角主导性矩阵的构建方式，以及局部稳定性分析的算法实现，确保了评估过程的高效性和准确性。具体的损失函数和网络结构设计尚未详细披露，待进一步研究。

🖼️ 关键图片

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📊 实验亮点

实验结果显示，所提方法在小信号稳定性评估中，相较于传统的严格对角主导性方法，保守性显著降低，且在IBR引起的振荡衰减率和稳定时间方面表现优异，具体提升幅度未知，展现了良好的应用前景。

🎯 应用场景

该研究的潜在应用领域包括电力系统的稳定性监测与控制，尤其是在高比例IBR接入的电网中。通过提供去中心化的稳定性评估方法，可以有效提升电网的可靠性和灵活性，促进可再生能源的广泛应用，具有重要的实际价值和未来影响。

📄 摘要（原文）

The growing penetration of inverter-based resources (IBRs) necessitates stability assessment methods that are scalable, decentralized, and model-agnostic. This paper develops a block diagonal dominance (BDD) criterion for decentralized small-signal stability of IBR-dominated power grids. The proposed approach forms the basis for an enhanced IBR connection compliance condition from a small-signal stability perspective that can be evaluated locally for IBRs to be connected to the grid. The proposed approach is shown to be much less conservative than strict diagonal dominance (SDD). Beyond mere stability, we ensure a minimum decay rate or maximum settling time for IBR-induced oscillation. Crucially, these are achieved without imposing restrictive assumptions on network or IBR models. The framework therefore, offers a practical and theoretically grounded basis for decentralized stability certificate of IBR-dominated power grids.