[發明專利]一種全功率變換型新能源場站的短路電流計算模型的建立方法

有效

• 申請號: 201710093078.6
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106897514B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 畢天姝;劉素梅;李威仁;賈科;楊奇遜
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;北京林業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

1.一種全功率變換型新能源場站的短路電流計算模型的建立方法，其特征在于，所述方法包括：

對全功率變換型新能源場站進行等值處理，將所述新能源場站等值為頻率依賴模型與低頻動態模型；

依據所述頻率依賴模型與低頻動態模型所提供的電流的衰減特性和所占分量，得到所述新能源場站的簡化等值模型；

根據簡化的等值模型建立全功率變換型新能源場站的短路電流計算模型，并給出所述短路電流計算模型的適用范圍；

其中，所等值出的低頻動態模型包含新能源場站并網變流器的主電路部分與相應的控制系統部分，所述控制系統部分進一步包括：

測量環節，用于檢測并網變流器的端口電壓和出線電流，并由此計算電壓相角；

參考值生成環節，用于依據故障電壓跌落情況，生成符合新能源并網標準的電流參考值；

限幅器，用于根據并網變流器的過流限制，判定電流參考值是否越限，在越限的情況下重新計算參考值；

電流控制環節，用于以電流參考值為目標，控制并網變流器的出線電流；

Park反變換環節，用于完成dq同步旋轉坐標系到靜止三相坐標系的變換，完成對并網變流器主電路的控制；

進一步的，所述根據簡化的等值模型建立全功率變換型新能源場站的短路電流計算模型的過程具體為：

通過分別計算新能源場站內每臺單元機組的短路電流，再將各單元機組的短路電流變換到三相靜止坐標系后相加，從而得到全功率變換型新能源場站的短路電流計算模型，表達式為：

其中，n是全功率變換型新能源電源臺數；i_d,j、i_q,j為場內第j臺全功率變換型新能源電源的d、q軸電流值；T_dq-abc為dq同步旋轉坐標系到abc靜止坐標系的變換矩陣；i_Σ^abc為新能源電源場站的總短路電流。

2.根據權利要求1所述全功率變換型新能源場站的短路電流計算模型的建立方法，其特征在于，

所述頻率依賴模型為場內無源網絡的降階模型；

所述低頻動態模型表征場內所有新能源單元機組的電磁暫態特性。

3.根據權利要求1所述全功率變換型新能源場站的短路電流計算模型的建立方法，其特征在于，所述頻率依賴模型的等值過程具體為：

斷開全功率逆變型新能源機組并網逆變器與匯集系統主電路的電氣聯系；

在所述匯集系統首端處將匯集系統隔離，并在某一相注入一系列不同頻率的電壓，其與兩相接地，測量各相的電壓電流；

根據測量得到的電壓電流，計算各個掃頻頻率下匯集系統的導納矩陣；

采用矢量擬合技術對提取的導納矩陣進行擬合，得到所述導納矩陣的有理函數，表達式為：

式中，n為極點數，由導納頻率特性的諧振峰決定；c_n、a_n為留數和極點，或是實數或是共軛復數對；d、h為實數；a_n、c_n、h、d可由矢量擬合獲取。

4.根據權利要求1所述全功率變換型新能源場站的短路電流計算模型的建立方法，其特征在于，所述依據所述頻率依賴模型與低頻動態模型所提供的電流的衰減特性和所占分量的具體過程為：

針對所述頻率依賴模型，通過導納有理函數極點的實部和虛部，分析躍變電壓中高頻分量激勵下產生的主要高頻電流的振蕩和衰減特性，得到所述頻率依賴模型的時間尺度；

針對所述低頻動態模型，根據電流控制環節的響應速度來得到所述低頻動態模型的時間尺度。