[發(fā)明專利]一種儲(chǔ)能下垂補(bǔ)償模塊穩(wěn)定性分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110656375.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN113346561B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊沛豪;柴琦;兀鵬越;寇水潮;高峰;孫夢(mèng)瑤;郭新宇;王小輝;薛磊;張立松;賀婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/48
• 分類號(hào): H02J3/48;H02J3/50;H02J3/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種儲(chǔ)能下垂補(bǔ)償模塊穩(wěn)定性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)建立儲(chǔ)能逆變裝置功率傳輸方程：

其中：R_f、X_f為濾波電路電阻值及感抗值；U_i為儲(chǔ)能逆變裝置交流側(cè)電壓；U₀為網(wǎng)側(cè)電壓；δ為功角差；

2)根據(jù)儲(chǔ)能逆變裝置內(nèi)部參數(shù)性質(zhì)：R_f＜＜X_f，將步驟1)儲(chǔ)能逆變裝置功率傳輸方程進(jìn)行化簡(jiǎn)：

3)根據(jù)步驟2)儲(chǔ)能逆變裝置功率傳輸化簡(jiǎn)方程，引入下垂系數(shù)，得到儲(chǔ)能有功-角頻率，無功-電壓下垂控制方程：

其中：ω是儲(chǔ)能逆變裝置輸出電壓角頻率；U是儲(chǔ)能逆變裝置輸出電壓幅值；ω₀是儲(chǔ)能逆變裝置空載輸出電壓角頻率參考值；U₀是儲(chǔ)能逆變裝置空載輸出電壓幅值參考值；m是有功功率下垂系數(shù)；n是無功功率下垂系數(shù)；P是儲(chǔ)能逆變裝置所連負(fù)載分配的有功功率；Q是儲(chǔ)能逆變裝置所連負(fù)載分配的無功功率；

4)在步驟3)中傳統(tǒng)下垂控制方程中增加角頻率、電壓補(bǔ)償模塊：

其中：k_pω、k_iω、k_pu、k_iu分別表示頻率、電壓PI調(diào)節(jié)中的比例、積分項(xiàng)得到新的下垂控制方程；儲(chǔ)能逆變裝置輸出電壓角頻率與角頻率給定值相減后，經(jīng)過PI調(diào)節(jié)得到角頻率補(bǔ)償量；儲(chǔ)能逆變裝置輸出電壓幅值與電壓幅值給定值相減后，經(jīng)過PI調(diào)節(jié)得到電壓補(bǔ)償量，得到新的下垂控制方程：

5)步驟2)得到的儲(chǔ)能逆變裝置功率傳輸化簡(jiǎn)方程和步驟4)得到的角頻率、電壓補(bǔ)償模塊進(jìn)行線性化處理；

6)分析步驟5)角頻率、電壓補(bǔ)償模塊進(jìn)行線性化模型，定義系統(tǒng)狀態(tài)量，得到系數(shù)矩陣；

7)分析步驟6)得到的系數(shù)矩陣，驗(yàn)證儲(chǔ)能下垂補(bǔ)償模塊穩(wěn)定性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能下垂補(bǔ)償模塊穩(wěn)定性分析方法，其特征在于，步驟5)的具體實(shí)現(xiàn)方法為：將步驟2)得到的儲(chǔ)能逆變裝置功率傳輸化簡(jiǎn)方程和步驟4)得到的角頻率、電壓補(bǔ)償模塊進(jìn)行線性化處理：

其中：其中：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種儲(chǔ)能下垂補(bǔ)償模塊穩(wěn)定性分析方法，其特征在于，步驟6)的具體實(shí)現(xiàn)方法為：分析步驟5)角頻率、電壓補(bǔ)償模塊進(jìn)行線性化模型，定義系統(tǒng)狀態(tài)量：角頻率輸出值、角頻率參考值、PI控制輸出值、積分項(xiàng)功角，分別用x₁、x₂、x₃、x₄表示，則有：x＝[x₁x₂x₃x₄]^T，得到系數(shù)矩陣：

用空間狀態(tài)表達(dá)式來描述控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能，系統(tǒng)狀態(tài)量有：電壓輸出值x₁和PI控制輸出值x₂，則有：x＝[x₁x₂]^T，系數(shù)矩陣表達(dá)式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種儲(chǔ)能下垂補(bǔ)償模塊穩(wěn)定性分析方法，其特征在于，步驟7)的具體實(shí)現(xiàn)方法為：分析步驟6)得到的系數(shù)矩陣，通過系數(shù)矩陣A₁、A₂來分析頻率、電壓控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。