[發明專利]風電系統運行穩定域的構建方法、裝置、電子設備及其可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202110939554.8
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113644689A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 謝小榮;占穎;劉威;柴煒;馬寧嘉
• 申請（專利權）人: 清華大學;國網上海市電力公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/24;H02J3/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 吳婷

1.一種風電系統運行穩定域的構建方法，其特征在于，包括：

構建風電系統運行穩定域的參數空間；

建立風電系統中風電機組的全工況阻抗模型和其他設備的阻抗；

建立基于聚合阻抗頻率特性的穩定判據；

在參數空間中查找臨界穩定運行點；

搜索臨界穩定運行點；

連接所有臨界穩定運行點，構成穩定域邊界。

2.根據權利要求1所述的風電系統運行穩定域的構建方法，其特征在于，所述構建風電系統運行穩定域參數空間，包括：

(1)將風電系統中的單臺風電機組出力和風電場并網風機臺數作為構造運行穩定域的參數；

(2)設置風電系統運行參數的取值范圍，將風電系統中單臺風電機組出力區間記為[p_low,p_high]，將并網風機臺數區間記為[n_low,n_high]。

3.根據權利要求1所述的風電系統運行穩定域的構建方法，其特征在于，所述建立風電系統中風電機組的全工況阻抗模型和其他設備的阻抗，包括：

(1)建立風電機組的全工況阻抗模型，將風電機組的阻抗Z_WTG(s)表示成工作點的函數：

(2)采用機理推導或外特性辨識方法，計算其他設備的阻抗。

4.根據權利要求1所述的風電系統運行穩定域的構建方法，其特征在于，所述建立基于聚合阻抗頻率特性的穩定判據，具體過程如下：

(1)計算風電系統中風電場在任一運行參數(p,n)下的阻抗；；

(2)建立風電系統在當前運行參數下的阻抗網絡，并形成阻抗網絡的節點導納矩陣；

(3)將所述阻抗網絡簡化成聚合阻抗，獲得聚合阻抗的頻率特性曲線；

(4)根據聚合阻抗的頻率特性曲線，對風電系統的次/超同步振蕩模式穩定性進行判斷。

5.根據權利要求1所述的風電系統運行穩定域的構建方法，其特征在于，所述在參數空間中查找臨界穩定運行點，包括：

(1)設置并網風機臺數的搜索步長為△n；

(2)分別將單臺風電機組出力和并網風機臺數設為最小值，作為一個穩定運行點，此時風電系統的單臺風電機組的輸出有功功率p＝p_low，并網風機臺數n＝n_low；

(3)保持p不變，以步長△n逐步增大并網風機臺數n，根據所述基于聚合阻抗頻率特性的穩定判據，對各運行參數下的次/超同步振蕩模式穩定性進行判斷，若風電系統中的次/超同步振蕩模式從穩定突變到不穩定，則將突變前的并網風機臺數記為N；若風電系統中的次/超同步振蕩模式保持穩定，則令N＝n_high；(p,N)即為臨界穩定運行點。