[發明專利]一種多電力電子設備饋入系統動態穩定判斷方法

在審

• 申請號: 202111054456.2
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113869668A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 李東東;孫夢顯;米陽;趙耀;徐波;安勝輝;高毅
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F17/11;G06Q50/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳源源

本發明涉及一種多電力電子設備饋入系統動態穩定判斷方法。根據多電力電子設備饋入系統的多饋入動態短路比模型MDSCR進行判斷，多饋入動態短路比模型MDSCR在傳統單饋入短路比的基礎上增加了模型系數；多饋入動態短路比模型MDSCR的建立方法為將多電力電子設備饋入系統模型解耦為多個單電力電子設備饋入解耦系統模型，根據單電力電子設備饋入解耦系統模型，得到離散時間狀態模型，并建立李雅普諾夫函數，最后基于壓縮映射定理，建立多饋入動態短路比模型MDSCR。與現有技術相比，本發明具有考慮直流環節動態和數字控制的影響，以及電力電子設備交互作用等優點。

技術領域

本發明涉及電力系統控制領域，尤其是涉及一種多電力電子設備饋入系統動態穩定判斷方法。

背景技術

隨著科技的發展以及傳統常規機組關停，通過電力電子設備饋入受端電網的新能源規模逐漸增加，受端電網對于電力電子設備的支撐強度逐漸下降。當某一個電力電子設備并網點處發生擾動，接入點距離較近的其他電力電子設備通過交流聯絡線與該電力電子設備產生復雜的交互作用，使得系統的動態穩定性受到威脅。而由于網側變流器采用直流外環控制，當變流器直流側電容發生動態變化，會使得通過直流外環控制的電氣量發生振蕩。由于數字控制的延時影響，會使得控制環節形成的電壓參考值發生振蕩，進一步使得變流器輸出電壓發散，進一步惡化并網點穩定性。因此如何準確評估多電力電子設備饋入系統顯得至關重要。

在理論研究和工程應用中，通常使用單饋入短路比(short circuit ratio，SCR)來評估受端電網對于單個外接設備的支撐強度。但是傳統短路比只適用于評估單饋入系統的強度，無法計及電力電子設備之間的相互作用，使得該指標無法運用到多電力電子饋入系統穩定性分析。且物理意義也不明確。另外，在實際運行過程中，由于傳統短路比無法計入直流環節動態和數字控制的影響，使得該指標的在運行過程中計算的臨界值不明確，因此該指標難以準確判斷系統是否失穩。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種多電力電子設備饋入系統動態穩定判斷方法，以解決現有技術中無法考慮直流環節動態等問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種多電力電子設備饋入系統動態穩定判斷方法，將多電力電子設備饋入系統的實時信息輸入多饋入動態短路比模型MDSCR并進行判斷，所述多饋入動態短路比模型MDSCR表達式為：

式中，K_k表示模型系數，M表示總時間，均表示增益系數， SCR_k表示多電力電子設備饋入系統中第k個單電力電子設備饋入解耦系統的單饋入短路比；

判斷多饋入動態短路比模型MDSCR的輸出數值：

若輸出數值大于1，則系統動態穩定；

若輸出數值等于1，則系統動態臨界穩定；

若輸出數值小于1，則判斷是否滿足第一條件：若是，則系統動態穩定；若否，則系統動態不穩定；

所述第一條件具體如下：在M時刻，存在一個正數λ_k，使得以下表達式成立：

式中，分別是增益函數值和所述單電力電子設備饋入解耦系統的子系統的解，表示增益系數。

進一步地，所述子系統的解的表達式為：