[發(fā)明專利]一種雙饋風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定性判定方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010003309.1
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111064193A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 遲永寧;唐冰婕;田新首;李琰;湯海雁
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種雙饋風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定性判定方法，其特征在于，所述方法包括：

基于雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型分別構(gòu)建雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的頻率電抗響應(yīng)曲線和頻率電阻響應(yīng)曲線；

獲取所述頻率電抗響應(yīng)曲線上電抗的過零點(diǎn)對應(yīng)的頻率及該頻率在頻率電阻響應(yīng)曲線上對應(yīng)的電阻值；

根據(jù)所述電阻值判斷雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型分別構(gòu)建雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的頻率電抗響應(yīng)曲線和頻率電阻響應(yīng)曲線，包括：

以0.1為間隔在頻率區(qū)間內(nèi)選取k個頻率點(diǎn)，并計算k個頻率點(diǎn)對應(yīng)的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型的虛部電抗和雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型的實(shí)部電阻；

以k個頻率點(diǎn)對應(yīng)的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型的虛部電抗為縱坐標(biāo)，k個頻率點(diǎn)為橫坐標(biāo)構(gòu)建頻率電抗響應(yīng)曲線；

以k個頻率點(diǎn)對應(yīng)的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型的實(shí)部電阻為縱坐標(biāo)，k個頻率點(diǎn)為橫坐標(biāo)構(gòu)建頻率電阻響應(yīng)曲線；

其中，ω₁為定子同步角頻率。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，按下式確定雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型的虛部電抗Z_imag：

按下式確定雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型的實(shí)部電阻Z_real：

上式中，ω＝2πf，f為頻率，ω為角頻率，G_pll為PLL輸出相角與電壓擾動之間的傳遞函數(shù)，ω_r為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角頻率；R_s為定子電阻，R_r為轉(zhuǎn)子電阻，U_r1為穩(wěn)態(tài)時的基波分量電壓，I_r1為穩(wěn)態(tài)時的基波分量電流，j為虛數(shù)；L_ls為定子漏感；L_lr為轉(zhuǎn)子漏感；R_L為線路包括變壓器在內(nèi)的總電阻；L為包括變壓器在內(nèi)的線路總電感；C為線路串補(bǔ)電容；K_pp為鎖相環(huán)的比例；K_pi為鎖相環(huán)的積分系數(shù)；U₁為電網(wǎng)電壓基波峰值；L_m為定、轉(zhuǎn)子繞組間的互感；K_p為RSC電流內(nèi)環(huán)PI調(diào)節(jié)器的比例；K_i為RSC電流內(nèi)環(huán)PI調(diào)節(jié)器的積分系數(shù)；n為雙饋風(fēng)電場中風(fēng)電機(jī)組的臺數(shù)；Z_rsc為轉(zhuǎn)子側(cè)變換器等效阻抗。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，按下式確定PLL輸出相角與電壓擾動之間的傳遞函數(shù)G_pll：

上式中，ω₁為定子同步角頻率。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電阻值判斷雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，包括：

若頻率電抗響應(yīng)曲線上電抗的過零點(diǎn)對應(yīng)的頻率在頻率電阻響應(yīng)曲線上對應(yīng)的電阻值為負(fù)值，則系統(tǒng)不穩(wěn)定；

若頻率電抗響應(yīng)曲線上電抗的過零點(diǎn)對應(yīng)的頻率在頻率電阻響應(yīng)曲線上對應(yīng)的電阻值為正值，則系統(tǒng)穩(wěn)定。

6.一種雙饋風(fēng)電系統(tǒng)穩(wěn)定性判定裝置，其特征在于，所述裝置包括：

構(gòu)建模塊：用于基于雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型分別構(gòu)建雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的頻率電抗響應(yīng)曲線和頻率電阻響應(yīng)曲線；

獲取模塊：用于獲取所述頻率電抗響應(yīng)曲線上電抗的過零點(diǎn)對應(yīng)的頻率及該頻率在頻率電阻響應(yīng)曲線上對應(yīng)的電阻值；

判斷模塊：用于根據(jù)所述電阻值判斷雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述構(gòu)建模塊，用于：

以0.1為間隔在頻率區(qū)間內(nèi)選取k個頻率點(diǎn)，并計算k個頻率點(diǎn)對應(yīng)的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型的虛部電抗和雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型的實(shí)部電阻；

以k個頻率點(diǎn)對應(yīng)的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型的虛部電抗為縱坐標(biāo)，k個頻率點(diǎn)為橫坐標(biāo)構(gòu)建頻率電抗響應(yīng)曲線；

以k個頻率點(diǎn)對應(yīng)的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的阻抗模型的實(shí)部電阻為縱坐標(biāo)，k個頻率點(diǎn)為橫坐標(biāo)構(gòu)建頻率電阻響應(yīng)曲線；

其中，ω₁為定子同步角頻率。