[發明專利]一種基于阻尼比靈敏度的風電機組阻抗重塑方法與裝置

在審

• 申請號: 202210031007.4
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN114465269A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 汪海蛟;張君;何國慶;田旭;王偉勝;張祥成;李光輝;劉飛;孫艷霞;劉聯濤;王世斌;馬俊華;許德操;李積泰;張仕鈺;梁國勇;白左霞;車琰瑛;范瑞銘
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網青海省電力公司經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種基于阻尼比靈敏度的風電機組阻抗重塑方法，其特征在于，包括：

基于風電機組發電裝置結構確定阻抗模型；

基于所述阻抗模型，選取多組運行工況和多組控制參數；

基于各工況，依次對各組控制參數在各振蕩模式下進行穩定性分析，確定所述工況下的優化參數組；

選取滿足所有工況穩定性要求的至少一個優化參數組對風電機組發電阻抗特性進行重塑；

其中，所述阻抗模型至少包括：多個控制參數和多個運行工況；所述在各振蕩模式下進行穩定性分析包括基于各工況利用各參數對所有振蕩模式下的阻尼比的靈敏度確定所述工況下的優化參數組。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻抗模型包括：Y_p(s,K,O)，Y_c(s,K,O)，Y_r(s′,K,O)和Y_n(s′,K,O)；

其中，Y_p(s,K,O)為風電機組在擾動頻率下的正序導納，Y_c(s,K,O)為風電機組擾動頻率到耦合頻率的耦合導納，Y_r(s′,K,O)為風電機組耦合頻率到擾動頻率的耦合導納，Y_n(s′,K,O)為風電機組在耦合頻率下的負序導納，O為風電機組的運行工況參數組，且O＝{P,Q，V，I}，P為風電機組輸出有功、Q為風電機組無功功率，V為風電機組端口電壓，I為風電機組輸出電流的基波相量，K為備選的控制參數。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各工況，依次對各組控制參數在各振蕩模式下進行穩定性分析，確定所述工況下的優化參數組，包括：

步驟1，從多組運行工況中依次選取工況；

步驟2，基于選取的工況，對各控制參數組依次計算各振蕩模式下的阻尼比；

步驟3，當所述控制參數組對應的各振蕩模式下的阻尼比均滿足穩定性要求時，所述參數組為所述工況對應的優化參數組，繼續執行步驟1，直到計算完所有工況后退出；否則，執行步驟4；

步驟4，依次對各參數組中各參數疊加擾動繼續計算各參數對所有振蕩模式下的阻尼比的靈敏度；并計算所述參數所有振蕩模式下的阻尼比的靈敏度之和；

步驟5，基于靈敏度之和對各參數基于加權法進行優化調整，執行步驟2。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于各工況，對各控制參數組依次計算各振蕩模式下的阻尼比，包括：

將所述工況和控制參數組帶入預先構建的電網阻抗計算式和導納計算式進行計算，并利用閉環函數求解非零根得到系統的各振蕩模式；

基于振蕩模式與阻尼比的關系確定各振蕩模式下的阻尼比。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，

當電網為感性弱電網時，所述電網阻抗計算式和導納計算式如下：

當電網為串補電網時，所述電網阻抗計算式和導納計算式如下：

式中，R_g為電網阻抗的等值電阻，L_g為電網阻抗的等值電感，C_g為電網阻抗的等值電容，Z_gp(s)為擾動頻率下的電網正序阻抗，Y_gp(s)為擾動頻率下的電網導納，Z_gn(s′)為耦合頻率下的電網負序阻抗，Y_gn(s′)為耦合頻率下的電網導納，s為擾動頻率下的復頻率，s′為耦合頻率下的復頻率。

6.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述振蕩模式與阻尼比的關系如下式：

其中，ξ_i為第i個振蕩下的阻尼比。