[發明專利]一種評估柔性直流輸電系統穩定性的方法及系統

有效

• 申請號: 201810233815.2
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108471131B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 姚蜀軍;汪燕;韓民曉;張海林
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網上海市電力公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務所
• 代理人: 王戈

1.一種評估柔性直流輸電系統穩定性的方法，其特征在于，所述柔性直流輸電系統與交流系統連接，所述柔性直流輸電系統包括：換流器、內環電流控制器、外環電壓控制器、鎖相環控制器和直流線路，其中，所述外環電壓控制器與所述內環電流控制器連接，所述內環電流控制器和所述鎖相環控制器均與所述換流器連接；所述方法包括：

根據基爾霍夫定律建立所述交流系統的模型并進行線性化，獲得線性化交流系統模型；

根據所述柔性直流輸電系統的期望傳輸功率及實際傳輸功率的差值，或根據所述柔性直流輸電系統的期望電壓及實際電壓的差值建立所述外環電壓控制器的模型并進行線性化，獲得線性化電壓控制器模型；

根據所述外環電壓控制器的輸出及所述換流器交流側的電流確定所述內環電流控制器的模型，所述內環電流控制器的模型為受控電流源；

根據所述交流系統與所述柔性直流輸電系統的公共連接點的電壓建立所述鎖相環控制器的模型并進行線性化，獲得線性化鎖相環模型；

結合所述線性化交流系統模型、所述線性化電壓控制器模型、所述內環電流控制器的模型及所述線性化鎖相環模型建立所述柔性直流輸電系統的降階模型；所述降階模型為2階或者3階模型；

所述柔性直流輸電系統的降階模型為：

其中ΔE_P表示有功功率狀態變量偏差量，ΔE_Q表示無功功率狀態變量偏差量，表示所述鎖相環控制器的比例系數，Δv_tq表示交流系統輸出的電壓的q軸分量偏差量，Δx_p表示有功功率狀態變量距穩態工作點的偏差量，Δx_q表示無功功率狀態變量距穩態工作點的偏差量，Δθ表示鎖相環狀態變量距穩態工作點的偏差量，A表示三行三列的系數矩陣；

計算所述降階模型的特征根；所述降階模型的特征根的實部為：

其中，X_s＝ω₀L_s，Δv_sd＝E sinδ₀，Δv_sq＝E cosδ₀，δ₀表示換流器交流電壓穩態工作點的相位角，E、R_s、L_s表示交流系統強度參數，ω₀表示交流基波穩態工作點的角頻率，表示無功功率控制器的比例系數，表示無功功率控制器的積分系數，表示有功功率控制器的比例系數，表示所述鎖相環控制器的比例系數，i_q0表示換流器交流電流穩態工作點的q軸分量，i_d0表示換流器交流電流穩態工作點的d軸分量；

根據所述特征根評估所述柔性直流輸電系統的穩定性；

所述計算所述降階模型的特征根之前還包括：

根據所述柔性直流輸電系統的交流短路比確定所述柔性直流輸電系統是否為弱系統；

若是，去除所述降階模型中的有功功率分量，獲得降階后的降階模型；

否則，直接計算所述降階模型的特征根。