[發(fā)明專(zhuān)利]含海上風(fēng)電電力系統(tǒng)穩(wěn)定性判別方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011442719.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112653132B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方必武;郎紫惜;孫成;陳亦平;武志剛;唐卓堯;管霖;肖亮;林成;楊林;卓映君;付博雅;王科;張鴻軒;肖逸
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: ?？玛?yáng)

1.一種含海上風(fēng)電電力系統(tǒng)穩(wěn)定性判別方法，其特征在于，包括以下步驟：

確定含海上風(fēng)電電力系統(tǒng)中各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的第一耦合強(qiáng)度，并確定含海上風(fēng)電電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣；

根據(jù)所述第一耦合強(qiáng)度和所述節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣建立第一發(fā)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)模型；

根據(jù)海上風(fēng)電影響因子對(duì)所述第一發(fā)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行修正，得到第二發(fā)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)模型；

根據(jù)所述第二發(fā)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算各所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的偏差相量，并根據(jù)所述偏差相量得到偏差系統(tǒng)函數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述偏差系統(tǒng)函數(shù)和預(yù)設(shè)的第一約束條件判定含海上風(fēng)電電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

所述第一耦合強(qiáng)度為：

其中，K表示第一耦合強(qiáng)度，P_max，ij表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)j之間的最大傳輸線容量，I表示發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，Ω表示電網(wǎng)工作頻率；

所述節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣為{a_ij}，其中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)j相連接時(shí)a_ij＝1，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)j不相連接時(shí)a_ij＝0；

所述第一發(fā)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)模型為：

其中，表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i的第一相位偏差,表示的一階導(dǎo)數(shù)，表示的二階導(dǎo)數(shù)，p_i表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i處的第一發(fā)電機(jī)輸出功率，α表示耗散參數(shù)，K表示第一耦合強(qiáng)度，N表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)，p_source,i表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i的輸入功率，k_D表示摩擦系數(shù)，Ω表示電網(wǎng)工作頻率，I表示發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；

所述第二發(fā)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)模型為：

其中，φ_i表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i的第二相位偏差,表示φ_i的一階導(dǎo)數(shù)，表示φ_i的二階導(dǎo)數(shù)，P_i表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i處的第二發(fā)電機(jī)輸出功率，ρ表示空氣密度值，A表示葉輪垂直于風(fēng)向掃風(fēng)面積，v表示風(fēng)速，C_P表示風(fēng)能利用系數(shù)；

所述偏差系統(tǒng)函數(shù)為：其中，e_i(t)表示偏差系統(tǒng)函數(shù)，s(t)表示同步狀態(tài)參數(shù)；

所述第一約束條件為：lim_t→∞||e_i(t)||₂＝0，其中，||·||₂表示二范數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含海上風(fēng)電電力系統(tǒng)穩(wěn)定性判別方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一耦合強(qiáng)度和所述節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣建立第一發(fā)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)模型這一步驟，其具體為：

利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論和能量守恒定律，根據(jù)所述第一耦合強(qiáng)度和所述節(jié)點(diǎn)鄰接矩陣確定所述第一發(fā)電機(jī)組網(wǎng)絡(luò)模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含海上風(fēng)電電力系統(tǒng)穩(wěn)定性判別方法，其特征在于，所述根據(jù)所述偏差系統(tǒng)函數(shù)和預(yù)設(shè)的第一約束條件判定含海上風(fēng)電電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性這一步驟，其具體為：

確定所述偏差系統(tǒng)函數(shù)滿(mǎn)足所述第一約束條件，則各所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)均處于同步狀態(tài)，進(jìn)而確定含海上風(fēng)電電力系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。