[發(fā)明專利]一種運行和控制參數(shù)組合空間的新能源電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定域獲取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110086743.5
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112909924A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林濤;李水天;柯松;盛逸標;陳汝斯;杜蕙;李輕言
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種運行和控制參數(shù)的新能源電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定域獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在并網(wǎng)點電壓u_a、u_b、u_c信號中疊加擾動，推導(dǎo)交流側(cè)電流i_1a、i_1b、i_1c的響應(yīng)，求輸出電壓和輸出電流響應(yīng)之比，即為逆變器等效輸出阻抗，并取逆得到逆變器側(cè)的導(dǎo)納矩陣Y_oc(s);公共耦合點處的網(wǎng)側(cè)阻抗常等效為感性阻抗；因此可表示為在給定控制參數(shù)條件下的電力系統(tǒng)阻抗模型，即含參數(shù)變量的電力系統(tǒng)阻抗模型，得到變換器側(cè)的導(dǎo)納矩陣Y_oc(s)和電網(wǎng)側(cè)阻抗矩陣Z_g(s)；

步驟2，根據(jù)以下計算公式形成包含控制參數(shù)的電力系統(tǒng)回率矩陣L(s)：

（1）

其中，L_dd(s)為電力系統(tǒng)回率矩陣中d軸分量，L_qq(s)?為q軸分量，L_dq(s)?和L_qd(s)?為d、q軸分量耦合部分，s為拉普拉斯算子；

步驟3，求取電力系統(tǒng)運行參數(shù)基本穩(wěn)定域，對含控制參數(shù)的回率矩陣結(jié)合圓盤定理估計特征值分布范圍，進而依據(jù)廣義奈奎斯穩(wěn)定特判據(jù)即可建立滿足穩(wěn)定性約束條件的運行參數(shù)基本穩(wěn)定域；

步驟4，根據(jù)運行參數(shù)基本穩(wěn)定域進行擴展的運行參數(shù)擴展穩(wěn)定域；

定義最優(yōu)相似變換矩陣為，為正實數(shù)，根據(jù)以下公式求得矩陣L₁(s)：

(3)

變換后的矩陣L₁(s)對角元素不變，非對角元素改變，對應(yīng)蓋爾圓盤圓心不變，半徑改變；因此通過求解相似變換矩陣，使得蓋爾圓盤遠離線，使得運行參數(shù)穩(wěn)定域保守性減小；

在步驟3中所求的基本穩(wěn)定域邊界上選取參數(shù)組合(m1,n1），逆映射到三維空間后取邊界點坐標得到w1，得到三維空間對應(yīng)坐標(m1,n1,w1)；在此參數(shù)組合下，設(shè)有2階對角陣D₁、D₂，其對角元素皆為正實數(shù)，求令圓心為L_dd的蓋爾圓盤一離穩(wěn)定范圍邊界距離d₁最大化的最優(yōu)相似變換矩陣D₁，接著對含參回率矩陣L(m,n,jw)進行最優(yōu)相似變換得到擴展回率矩陣L₁，進一步求解含參擴展回率矩陣L₁中蓋爾圓盤一的穩(wěn)定約束條件，得到三維區(qū)域一；然后在(m1,n1,w1)參數(shù)組合下針對圓心為L_qq的蓋爾圓盤二重復(fù)上述過程，得到對應(yīng)的最優(yōu)相似變換矩陣D₂和L₂，求解L₂中蓋爾圓盤二的穩(wěn)定約束條件得到三維區(qū)域二，取這兩個三維區(qū)域的交集再投影到m-n二維平面上，即為擴展后的運行參數(shù)擴展穩(wěn)定域。