[發明專利]次同步阻尼控制器反饋信號和安裝位置的選取方法

有效

• 申請號: 201811305902.0
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109361226B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 王西田;劉時雨;解大
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;國網上海市電力公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種次同步阻尼控制器反饋信號和安裝位置的選取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，建立適用于次同步振蕩分析的風力發電系統的小信號模型；

步驟2，選擇次同步阻尼控制器的反饋信號；

步驟3，選擇次同步阻尼控制器的安裝位置；

步驟2包括：

步驟2.1，列舉系統中的可行反饋信號測點及測量信號；

步驟2.2，在小信號模型中，分別以可行反饋信號為信號輸出，獲取系統狀態空間模型的輸出矩陣；

步驟2.3，獲取每個可行反饋信號的次同步振蕩主導模態綜合能觀性測度，選擇次同步阻尼控制器的反饋信號；

步驟2.3中，次同步振蕩主導模態綜合能觀性測度m_so滿足：

m_so＝m_oiR_oi

其中，m_oi為次同步振蕩主導模態的能觀性測度，R_oi為次同步振蕩主導模態能觀比；

次同步振蕩主導模態的能觀性測度m_oi滿足：

m_oi＝||C_j[u_i u′_i]||_F

其中，i表示主導模態的序號，i∈[1,M]，M表示振蕩模態中振蕩頻率在1～100Hz范圍內的振蕩模態個數，C_j為第j個反饋信號對應的系統狀態空間模型的輸出矩陣，u_i、u′_i為一對共軛振蕩模態特征值λ_i、對應的右特征向量，[u_i u′_i]表示向量u_i、u′_i組成的矩陣，||·||_F表示矩陣的Frobenius范數；當計算次同步振蕩主導模態的能觀性測度m_oi時，u_i、u′_i取次同步振蕩主導模態特征值λ_sso、對應的右特征向量；

次同步振蕩主導模態能觀比R_oi為：

最大的次同步振蕩主導模態綜合能觀性測度對應的反饋信號即選擇為次同步阻尼控制器的反饋信號。

2.根據權利要求1所述的次同步阻尼控制器反饋信號和安裝位置的選取方法，其特征在于，步驟1中，風電機組類型和變流器控制參數相同的機組可劃分為同一風機組群，每個風機組群可等值為一臺風機建立適用于次同步振蕩分析的風力發電系統的信號模型。

3.根據權利要求1所述的次同步阻尼控制器反饋信號和安裝位置的選取方法，其特征在于，步驟3包括：

步驟3.1，列舉系統中的可行次同步阻尼控制器安裝位置；

步驟3.2，在小信號模型中，分別以可行次同步阻尼控制器安裝位置為系統的控制輸入，獲取系統狀態空間模型的輸入矩陣；

步驟3.3，獲取每個可行次同步阻尼控制器安裝位置的次同步振蕩主導模態綜合能控性測度，選擇次同步阻尼控制器的安裝位置。

4.根據權利要求3所述的次同步阻尼控制器反饋信號和安裝位置的選取方法，其特征在于，步驟3.3中，次同步振蕩主導模態綜合能控性測度m_sc為：

m_sc＝m_ciR_ci

其中，m_ci為次同步振蕩主導模態的能控性測度，R_ci為次同步振蕩主導模態能控比；

次同步振蕩主導模態的能控性測度m_ci為：

m_ci＝||[v_i v′_i]^T B_j||_F

其中，i表示主導模態的序號，i∈[1,M]，M表示振蕩模態中振蕩頻率在1～100Hz范圍內的振蕩模態個數，B_j為第j個安裝位置對應的系統狀態空間模型的輸入矩陣，v_i、v′_i為振蕩模態特征值λ_i、對應的左特征向量，||·||_F表示矩陣的Frobenius范數；當計算次同步振蕩主導模態的能控性測度m_ci時，v_i、v′_i取次同步振蕩主導模態特征值λ_sso、對應的左特征向量；

次同步振蕩主導模態能控比R_ci為：

最大的次同步振蕩主導模態綜合能控性測度對應的安裝位置即選擇為次同步阻尼控制器的安裝位置。