[發明專利]特高壓直流分層接入的穩定裕度及其靈敏度分析方法

在審

• 申請號: 201811197666.5
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109193744A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 潘爾生;李暉;羅金山;汪瑩;張艷;王曉輝;白宇;李甜甜;于琳琳
• 申請（專利權）人: 國網經濟技術研究院有限公司;山東大學;國家電網有限公司;國網河南省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.特高壓直流分層接入的穩定裕度及靈敏度分析方法，其特征是，包括：

對高低端換流站分別采用微分-代數方程建模，得到特高壓直流分層接入模式下的小干擾分析模型，用以描述特高壓直流分層接入模式下的多種耦合關系；

針對上述小干擾分析模型，將距離虛軸最近的特征值定義為關鍵特征值，利用關鍵特征值判斷系統的穩定性；

利用關鍵特征值判斷系統的穩定性，具體而言：對于同一個系統而言，關鍵特征值的實部為正數，表示系統不穩定；關鍵特征值的實部為負數，表示系統穩定，距離虛軸越近，系統距離不穩定狀態越近，即穩定裕度越小；關鍵特征值的實部為負數，距離虛軸越遠，系統穩定程度越高，即穩定裕度越大；

連續調節直流系統PI控制環節的積分系數或微分系數，得到相應狀態矩陣的特征值，根據狀態矩陣的關鍵特征值判斷系統穩定性的靈敏程度。

2.如權利要求1所述的特高壓直流分層接入的穩定裕度及靈敏度分析方法，其特征是，特高壓直流分層接入模式下的小干擾分析模型中，每個換流器，選取直流PI控制環節積分器輸出量x、直流電流I_d為狀態變量。

3.如權利要求1所述的特高壓直流分層接入的穩定裕度及靈敏度分析方法，其特征是，特高壓直流分層接入模式下的小干擾分析模型中，包括高端換流器與低端換流器的微分方程及代數方程。代數方程組由兩部分組成，第一部分描述了換流站內各控制參數的代數關系以及交直流系統間的聯系；代數方程的第二部分表示各逆變端交流系統間的耦合關系。

4.如權利要求3所述的特高壓直流分層接入的穩定裕度及靈敏度分析方法，其特征是，高端換流器與低端換流器的微分方程如下所示：

其中，I_d：直流系統電流；U_dr：直流系統整流側電壓；U_di：直流系統逆變側電壓；R：直流線路電阻；L：直流線路電感；x_r：整流側控制環節中PI控制的積分量；k_ri：整流側控制環節中PI控制積分環節系數；K_Id：整流控制系統慣性環節系數；I_dref：直流電流整定值；γ₁，γ₂：高低端逆變側關斷越前角；γ_ref1,γ_ref2：高低端逆變側關斷越前角整定值。