[发明专利]一种风电接入电网的低频振荡辨识方法

说明书

技术领域

本发明属于风电并网监测技术领域，尤其涉及一种风电接入电网的低频振荡辨识方法。

背景技术

随着风力发电技术的快速发展和国家在政策上对可再生能源发电的重视，我国风力发电建设已进入了一个快速发展的时期。同时，我国大容量风电场的规划、建设和运行使得风力发电在电力系统中的比重逐步增加，风电场与电力系统之间的相互影响也随之加大。

风电场一般在电网末端接入，远离负荷中心。由于风速的随机性与不确定性，大规模风电接入将对整个电网的稳定性有较大影响。其中，低频振荡，或称功率振荡，是较为普遍的一个问题。分析低频振荡常用特征值分析法，该方法将低频振荡归于小干扰稳定研究范畴。首先，在工作点附近将系统线性化，形成系统状态方程矩阵，如文献P.Kundur.Power System Stability and Control.McGraw-Hill,Inc.,1993中（详见第703页，12.1.3节），就给出了电力系统的全系统线性化状态矩阵A=A_D+B_D(Y_N+Y_D)^-1C_D的生成过程，其中的A_D、B_D、C_D和Y_D是参数全系统线性化状态矩阵A的4个参数矩阵，Y_N是节点导纳矩阵。其次，求取矩阵A的特征值和特征向量，并分析系统低频振荡的模式、振型、参与因子和灵敏度，从而考察原始系统的小干扰稳定性。特征值分析法可以准确反映出振荡模式的频率和阻尼以及非振荡模式的衰减率，因此分析人员可以及时发现系统中可能的全部弱阻尼模式或不稳定模式。

但是，特征值分析法依赖准确的全系统状态方程，并且在现有的方法中认为，风电不参与低频振荡，其只影响系统的低频振荡特性，因此需要考虑大规模风电接入以后对全系统状态方程的修正。而且，特征值分析法的计算结果包含大量无物理意义的根，筛选并识别系统中的弱阻尼区间振荡模式仍需要大量人工参与，这将不利于系统调度人员对系统中的低频振荡模式进行快速与有效的辨识。因此，开发一种考虑大规模风电接入的低频振荡辨识方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种风电接入电网的低频振荡辨识方法，用于解决电网现有的低频振荡辨识方法未考虑大规模风电接入的问题以及无法自动辨识电网主导振荡模式的问题。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种风电接入电网的低频振荡辨识方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：对不含风电机组的电力系统全系统线性化状态矩阵A进行修正，得到包含风电机组的电力系统全系统线性化状态矩阵A′，并记为修正后的全系统线性化状态矩阵A′；

步骤2：求取修正后的全系统线性化状态矩阵A′的特征值λ_S和特征向量v_S；

步骤3：根据所述特征值λ_S和特征向量v_S，计算特征值的频率f、衰减阻尼比ξ和机电回路相关比ρ；

步骤4：根据特征值的频率f、衰减阻尼比ξ和机电回路相关比ρ，对特征值进行分析，确定风电接入电网的低频振荡模式。

所述风电机组为双馈异步风力发电机组。

所述修正后的全系统线性化状态矩阵A′=A′_D+B′_D(Y′_N+Y′_D)^-1C′_D；

其中，AD′=ADAwf;]]>