[發(fā)明專利]基于譜半徑確定電力系統(tǒng)寬頻振蕩穩(wěn)定性的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911293719.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN111049158B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高磊;孫華東;郭強(qiáng);褚曉杰;徐式蘊(yùn);易俊;宋瑞華;郭劍波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/24
• 分類號(hào): H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本發(fā)明公開了一種基于譜半徑確定電力系統(tǒng)寬頻振蕩穩(wěn)定性的方法及系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)建模技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法，包括：獲取雙饋風(fēng)機(jī)在開環(huán)運(yùn)行情況下電力系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性；確定雙饋風(fēng)機(jī)在開環(huán)運(yùn)行情況下的開環(huán)頻率特性；根據(jù)雙饋風(fēng)機(jī)在開環(huán)運(yùn)行情況下的開環(huán)頻率特性，確定雙饋風(fēng)機(jī)在閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)下電力系統(tǒng)的等效開環(huán)過程方程；根據(jù)等效開環(huán)過程方程，確定雙饋風(fēng)機(jī)在閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)下電力系統(tǒng)的譜半徑函數(shù)矩陣；確定譜半徑函數(shù)矩陣的矩陣元素，根據(jù)譜半徑矩陣元素生成譜半徑函數(shù)曲線；根據(jù)譜半徑函數(shù)曲線特性判斷雙饋風(fēng)機(jī)在閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)下電力系統(tǒng)寬頻振蕩的穩(wěn)定性。本發(fā)明可以直接應(yīng)用于電力系統(tǒng)在線分析平臺(tái)，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)建模技術(shù)領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種基于譜半徑確定電力系統(tǒng)寬頻振蕩穩(wěn)定性的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

以風(fēng)力和光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中得到大規(guī)模的廣泛應(yīng)。隨著新能源機(jī)組等電力電子型電源比例不斷提高，由電力電子裝備、傳統(tǒng)裝備、網(wǎng)絡(luò)三者復(fù)雜交互作用引發(fā)的寬頻振蕩問題日益凸顯。研究雙饋風(fēng)機(jī)并網(wǎng)寬頻振蕩分析方法，對(duì)于有效解決已有振蕩問題，保證含高比例新能源電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

目前，對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)并網(wǎng)寬頻振蕩穩(wěn)定性判別方法已有大量研究，主要有模式分析法和阻抗分析方法。但目前分析方法大多相對(duì)復(fù)雜，缺少直觀性，研究有效直觀的雙饋風(fēng)機(jī)并網(wǎng)寬頻振蕩穩(wěn)定性判別方法，具有重要的理論實(shí)踐價(jià)值。因此，為實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源寬頻振蕩進(jìn)行直觀有效的判別，需要一種直觀的圖示化新能源寬頻振蕩穩(wěn)定性判別方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種基于譜半徑確定電力系統(tǒng)寬頻振蕩穩(wěn)定性的方法，包括：

以接入雙饋風(fēng)機(jī)的電力系統(tǒng)為目標(biāo)對(duì)象，獲取雙饋風(fēng)機(jī)在開環(huán)運(yùn)行情況下電力系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性；

根據(jù)電力系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性確定雙饋風(fēng)機(jī)在開環(huán)運(yùn)行情況下的開環(huán)頻率特性；

根據(jù)雙饋風(fēng)機(jī)在開環(huán)運(yùn)行情況下的開環(huán)頻率特性，確定雙饋風(fēng)機(jī)在閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)下電力系統(tǒng)的等效開環(huán)過程方程；

根據(jù)等效開環(huán)過程方程，確定雙饋風(fēng)機(jī)在閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)下電力系統(tǒng)的譜半徑函數(shù)矩陣；

確定譜半徑函數(shù)矩陣的矩陣元素，根據(jù)譜半徑矩陣元素生成譜半徑函數(shù)曲線；

根據(jù)譜半徑函數(shù)曲線特性判斷雙饋風(fēng)機(jī)在閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)下電力系統(tǒng)寬頻振蕩的穩(wěn)定性。

可選的，雙饋風(fēng)機(jī)在閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)下電力系統(tǒng)的等效開環(huán)過程方程為：

滿足：

其中ΔU為電力系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)相連接的公共連接點(diǎn)電壓向量，ΔI為電力系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)相連接的公共連接點(diǎn)點(diǎn)電流向量；

i＝1或2，j＝1或2；

ΔU₁和ΔI₁分別為電壓向量ΔU和電流向量ΔI在d軸的分量，ΔU₂和ΔI₂分別為電壓向量ΔU和電流向量ΔI在q軸的分量；

g_ij為G_sys中的第i行第j列的元素；

為去除G_sys中g(shù)_ij后的第i行向量；

表示去除雙饋風(fēng)機(jī)開環(huán)運(yùn)行狀態(tài)下雙饋風(fēng)機(jī)的等效開環(huán)頻率特性 G_w第j行和第i列后所得的矩陣；

I為預(yù)定維數(shù)的單位陣；

為去除雙饋風(fēng)機(jī)開環(huán)運(yùn)行狀態(tài)下電力系統(tǒng)的等效開環(huán)頻率特性G_sys第i行和第j列后所得的矩陣；