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  Complex-Phase, Data-Driven Identification of Grid-Forming Inverter Dynamics

Büttner, A., Würfel, H., Liemann, S., Schiffer, J., Hellmann, F. (2025): Complex-Phase, Data-Driven Identification of Grid-Forming Inverter Dynamics. - IEEE Transactions on Smart Grid, 16, 6, 4854-4864.
https://doi.org/10.1109/TSG.2025.3591891

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Basisdaten

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Datensatz-Permalink: https://publications.pik-potsdam.de/pubman/item/item_33457 Versions-Permalink: https://publications.pik-potsdam.de/pubman/item/item_33457_1
Genre: Zeitschriftenartikel

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Buettner_2409.17132v2.pdf (Preprint), 3MB
 
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-
Name:
Buettner_2409.17132v2.pdf
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-
OA-Status:
Sichtbarkeit:
Privat
MIME-Typ / Prüfsumme:
application/pdf
Technische Metadaten:
Copyright Datum:
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Copyright Info:
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Externe Referenzen

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externe Referenz:
https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.17132 (Preprint)
Beschreibung:
-
OA-Status:
Keine Angabe
externe Referenz:
https://doi.org/10.5281/zenodo.13693387 (Code)
Beschreibung:
-
OA-Status:
Keine Angabe

Urheber

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 Urheber:
Büttner, Anna1, Autor           
Würfel, Hans1, Autor           
Liemann, Sebastian2, Autor
Schiffer, Johannes2, Autor
Hellmann, Frank1, Autor                 
Affiliations:
1Potsdam Institute for Climate Impact Research, ou_persistent13              
2External Organizations, ou_persistent22              

Inhalt

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Schlagwörter: -
 Zusammenfassung: The increasing integration of renewable energy sources (RESs) into power systems requires the deployment of grid-forming inverters to ensure a stable operation. Accurate modeling of these devices is necessary. In this paper, a system identification approach to obtain low-dimensional models of grid-forming inverters is presented. The proposed approach is based on a Hammerstein-Wiener parametrization of the normal-form model. The normal-form is a gray-box model that utilizes complex frequency and phase to capture non-linear inverter dynamics. The model is validated on two well-known control strategies: droop-control and dispatchable virtual oscillators. Simulations and hardware-in-the-loop experiments demonstrate that the normal-form accurately models inverter dynamics across various operating conditions. The approach shows great potential for enhancing the modeling of RES-dominated power systems, especially when component models are unavailable or computationally expensive.

Details

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Sprache(n): eng - English
 Datum: 2025-07-232025-11-01
 Publikationsstatus: Final veröffentlicht
 Seiten: -
 Ort, Verlag, Ausgabe: -
 Inhaltsverzeichnis: -
 Art der Begutachtung: Expertenbegutachtung
 Identifikatoren: DOI: 10.1109/TSG.2025.3591891
PIKDOMAIN: RD4 - Complexity Science
Organisational keyword: RD4 - Complexity Science
Working Group: Infrastructure and Complex Networks
MDB-ID: No MDB - stored outside PIK (see locators/paper)
 Art des Abschluß: -

Veranstaltung

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Entscheidung

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Projektinformation

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Quelle 1

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Titel: IEEE Transactions on Smart Grid
Genre der Quelle: Zeitschrift, SCI, Scopus
 Urheber:
Affiliations:
Ort, Verlag, Ausgabe: -
Seiten: - Band / Heft: 16 (6) Artikelnummer: - Start- / Endseite: 4854 - 4864 Identifikator: CoNE: https://publications.pik-potsdam.de/cone/journals/resource/1949-3061
Publisher: Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)