Ir arriba
Información del artículo en conferencia

Dynamic Analysis of Grid-Forming Control Strategies under High RoCoF Conditions

Ch. Wagh, R. Ávila-Martínez, L. Rouco, X. Guillaud, A. García-Cerrada

XXXIII Seminario Anual de Automática, Electrónica industrial e Instrumentación - SAAEI 2026, Gijón (España). 08-10 julio 2026


Resumen:

The increasing penetration of inverter-based resources reduces system inertia, increasing the sensitivity of system frequency to power imbalances and potentially leading to higher rates of change of frequency (RoCoF) during disturbances. Nowadays, grid-forming (GFM) converter control strategies are being required to provide inertial support in low-inertia networks. Very often these strategies imitate the behaviour of a synchronous machine (virtual synchronous machines, or VSMs). This paper compares the dynamic behaviour of three approaches to a VSM using electromagnetic transient simulations of a converter connected to an infinite bus: (a) a virtual synchronous machine with a phase-locked loop (VSM-PLL), (b) an integral–proportional (IP) control, and (c) a virtual synchronous machine with a washout filter (VSM-washout). The inertial active-power response of these strategies is evaluated under severe frequency ramp conditions within the operational capability limits of the generation unit. The results show that IP and VSM-PLL provide effective inertial support without compromising stability, whereas VSM-washout exhibits higher sensitivity to parameter tuning, leading to a less favorable trade-off between inertial power injection and damping.


Resumen divulgativo:

Este artículo analiza diferentes formas de control de convertidores electrónicos fuente de tensión formadores de red, en un contexto de rápidos cambios  de frecuencia.  Se ha prestado especial atención a su estabilidad y a su capacidad de reforzar la inercia del sistema eléctrico.


Palabras clave: Grid-forming, virtual synchronous machine, rate-of-change-of-frequency (RoCoF), virtual inertia


Fecha de publicación: 08-jul-2026


Cita:
Ch. Wagh, R. Ávila-Martínez, L. Rouco, X. Guillaud, A. García-Cerrada, "Dynamic Analysis of Grid-Forming Control Strategies under High RoCoF Conditions", presentado en XXXIII Seminario Anual de Automática, Electrónica industrial e Instrumentación - SAAEI 2026, Gijón, España, 08-10 julio 2026

    Líneas de investigación:
  • Electrónica de potencia
  • Estabilidad: Estabilidad de gran perturbación, ajuste de protecciones de deslastre de cargas por frecuencia, control de la excitación, estabilidad de pequeña perturbación, ajuste de estabilizadores del sistema de potencia, identificación de modelos de reguladores
    Grupos de investigación:
  • Instituto de Investigación Tecnológica (IIT)
    ODS:
  • Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante
  • Objetivo 13: Acción por el clima

IIT-26-117C

pdf Solicitar el artículo completo a los autores