[發明專利]一種用于新能源發電網絡的灰箱聚合方法及系統在審
| 申請號： | 202210973715.X | 申請日： | 2022-08-15 |
| 公開（公告）號： | CN115701677A | 公開（公告）日： | 2023-02-10 |
| 發明（設計）人： | 李永剛;劉淇玉 | 申請（專利權）人： | 華北電力大學（保定） |
| 主分類號： | H02J3/01 | 分類號： | H02J3/01;H02J3/38 |
| 代理公司： | 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621 | 代理人： | 肖智斌 |
| 地址： | 071000 河*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 用于 新能源 發電 網絡 聚合 方法 系統 | ||
本發明提出一種用于新能源發電網絡的灰箱聚合方法及系統，包括：基于VF算法，獲取用于構建新能源發電網絡的電氣元件的等效阻抗；通過對所述等效阻抗進行聚合，構建所述新能源發電網絡，其中，所述聚合包括并聯聚合和串聯聚合；在并聯聚合過程中選擇不具有相同零點的子系統進行聚合；在串聯聚合過程中選擇不具有相同極點的子系統進行聚合；本發明基于灰箱背景，利用VF算法對逆變器等主要電氣設備的離散阻抗數據進行擬合獲取系統初始阻抗網絡，并詳細闡述阻抗網絡聚合過程及對聚合后網絡的穩定性分析方法進行展現；本發明防止了在阻抗網絡聚合過程中存在的零極點對消現象可能導致系統穩定性誤判，并給出正確選擇阻抗聚合路徑的依據。
技術領域
本發明涉及配電網應急恢復技術領域，具體而言，涉及一種用于新能源發電網絡的灰箱聚合方法及系統。
背景技術
新能源發電網絡滲透率逐步提高，諧波不穩定問題凸顯，阻抗分析法是分析該問題的有效手段之一，其運用核心是阻抗聚合。然而，阻抗聚合過程中聚合路徑若選擇不當，則可能存在零極點對消現象，該現象會導致穩定性誤判。針對這一缺陷，急需一種考慮阻抗聚合過程中零極點對消現象的新能源發電網絡灰箱聚合方法及系統，針對阻抗聚合過程中出現的零極點對消情況給出阻抗聚合的解決，適用于新能源電力系統穩定性分析。
發明內容
為解決以上技術問題，本發明提供了：一種用于新能源發電網絡的灰箱聚合方法，包括以下步驟：
基于VF算法，獲取用于構建新能源發電網絡的電氣元件的等效阻抗；
通過對等效阻抗進行聚合，構建新能源發電網絡，其中，聚合包括并聯聚合和串聯聚合；
在并聯聚合過程中選擇不具有相同零點的子系統進行聚合；
在串聯聚合過程中選擇不具有相同極點的子系統進行聚合。
優選地，在獲取電氣元件的等效阻抗的過程中，基于灰箱背景利用矢量匹配法，獲取電氣元件的等效阻抗，通過構建等效阻抗模型，生成新能源發電網絡。
優選地，在獲取等效阻抗的過程中，通過在串聯側注入電壓擾動、并聯側注入電流擾動，用于以穩定直流側電壓；
向待測電氣元件注入特定諧波下的電壓/電流擾動，經電氣元件回路后產生電流/電壓響應，獲得該諧波下的阻抗數據；
根據阻抗數據，通過VF算法對電氣元件阻抗進行灰箱擬合，獲取等效阻抗，構建等效阻抗模型。
優選地，在構建新能源發電網絡的過程中，根據電氣元件的等效阻抗模型，按系統拓撲進行連接，采用阻抗分析法進行諧波穩定性分析后，生成新能源發電網絡。
優選地，在進行諧波穩定性分析的過程中，通過獲取待分析節點的源側等效阻抗和負荷側等效阻抗，進行諧波穩定性分析，其中，諧波穩定性分析的表達式為：
式中，Tm為系統最小環路增益，VS是電源子系統單獨運行時的輸出電壓； VL是負載子系統的輸入電壓，ZS和ZL分別是源側等效阻抗和負荷側等效阻抗。
優選地，在進行諧波穩定性分析的過程中，基于Middlebrook穩定性判據，采用以GMPM判據為代表的改進型判據，通過對新能源發電網絡系統的幅值裕度和相位裕度劃定禁止區域，判斷新能源發電網絡的穩定性，其中，禁止區域的條件表達式為：
式中，GM為幅值裕度。
優選地，在構建新能源發電網絡的過程中，并聯聚合的第一聚合前后傳遞函數表達式為：
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