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IBR 动态与物理信息学习

IBR 动态建模与仿真

C1 · 核心课程 · 9 个模块

从物理接口与控制规律出发,建立 GFL、GFM 和 hybrid 动态模型。

从电气电路,走到控制与混合动态。

九个双语单元,每个包含讲解、方程、可运行 Python 实验和带解释的练习。先学习端口、坐标与 LCL,再建立 GFL、droop、VSM,最后研究并联、模式切换和公平比较。建议按顺序学习,共约 12 小时。

平均变流器 → L₁ → C → L₂ → PoC → Zgrid → 无穷大母线
开始学习 →浏览器即可运行 · 可下载完整 Python 实验

下载整门课程 Notebook · 下载独立 Python 求解器

实验层次与适用范围

模块 2 直接检查功率不变坐标变换;模块 3 保留六状态平均 LCL 电路;模块 4–9 使用额定频率代数网络和理想电流 / 电压实现,单独突出同步规律与 hybrid 接口。低频教学实现不是源仓库完整控制模型,也不代表 REGFM_C1 官方实现。每个单元列出对应源材料,可继续进入完整阶次仿真。

先修知识与学习路径

基础电路、常微分方程和 Python 入门。

模块目录

  1. 系统边界与模型表示

    先确定保留的物理与研究目标,再写模型方程。

    讲解 · 仿真 · Python · 练习
  2. 坐标变换与标幺约定

    将三相信号转换为坐标与单位一致的 dq 方程。

    讲解 · 仿真 · Python · 练习
  3. 平均变流器与 LCL 电路

    推导多种控制家族共用的电气状态。

    讲解 · 仿真 · Python · 练习
  4. PLL 与跟网型控制

    沿 GFL 模型理解同步、功率指令与电流调节。

    讲解 · 仿真 · Python · 练习
  5. 下垂构网型控制

    用功率滤波与级联 PI 建立电压形成控制。

    讲解 · 仿真 · Python · 练习
  6. VSM 与虚拟惯性

    区分虚拟转子与基于 PLL 的惯性功率请求。

    讲解 · 仿真 · Python · 练习
  7. GFL–GFM 并联混合模型

    建立共用端口的电压源与电流源支路模型。

    讲解 · 仿真 · Python · 练习
  8. 模式切换混合模型

    用各模式动态与明确的状态重置描述 GFL–GFM 切换。

    讲解 · 仿真 · Python · 练习
  9. 平衡点、扰动与公平比较

    一致地初始化各模型,并解读共同扰动实验。

    讲解 · 仿真 · Python · 练习

结课项目

在明确的共同运行点下,比较 GFL、droop-GFM、VSM 与 hybrid 的动态响应。

交付内容

  • 包含状态、端口、单位与假设的模型图。
  • 可复现的平衡点求解与扰动仿真 Notebook。
  • 响应差异解释与比较范围说明。