[发明专利]一种多风机并网谐振分析方法

权利要求书

1.一种多风机并网谐振分析方法，其特征在于，包括

a)建立逆变器输出阻抗模型和风电场并网的等效模型，计算单台逆变器输出阻抗Z_O；

b)根据谐波状态下电缆分布特性，建立输电电缆等值模型，具体为计入电缆电容的π型等值电路单元，计算电缆输入阻抗Z_cab-g：

考虑导体的集肤效应，计算输电电缆单位等效电阻r：

r=r11-(1-j2πf1/s)2]]>

其中，r₁为工频频率f₁情况下的等效电阻；s为复频率，s＝j2 π fh，f为基波频率；h为谐波次数；

线路的传播常数γ为：

γ=(r+sL)(g+sS)=zy]]>

其中，L为每个π型等值电路单元的等效电感，g为每个π型等值电路单元的等效电导，C为每个π型等值电路单元的等效电容，z和y分别为每个π型等值电路单元的等效阻抗和导纳；

计算线路的波阻抗Z_c：

ZC=r+sLg+sC=zy]]>

则电缆输入阻抗Z_cab-g为：

Zcab-g=V1I1=Zg+ZCtanh(γl)1+Zgtanh(rl)/ZC]]>

其中，V₁为电缆的端电压，I₁为流过电缆的电流，Z_g为电网侧等效阻抗，Z_cab-g为计入Z_g的电缆输入阻抗，当Z_g＝0时，Z_cab-g＝Z_Ctanh(γl)，l为π型等值电路单元的个数；

c)建立风机功率模型，计算PCC点负荷等效阻抗Z_L；

d)建立计入电缆和风机输出功率的多风机并网模型，计算电网侧的输入阻抗Z_in和分布式风电网络的等效输出阻抗Z_Osum：

将风机输出功率在PCC点的负荷等效阻抗Z_L和电网侧等效阻抗Z_g并联后做为本模型的电网侧阻抗Z_g||Z_L，将电缆输入阻抗Z_cab-g中的Z_g由Z_g||Z_L代替，可得到电缆端口处的电网侧的输入阻抗Z_in：

Zin=(Zg||ZL)+ZCtanh(γl)1+(Zg||ZL)tanh(γl)/ZC]]>

其中，||为并联符号，Zg||ZL=Zg·ZLZg+ZL;]]>

假设每台逆变器输出阻抗均为Z_O，各逆变器间线路阻抗均为Z_b，则第i台逆变器的导纳为：

其中，Y_ii为节点i的自导纳；Y_ij为节点i与节点j的互导纳；m为逆变器数量，即风机台数；

多风机并网模型网络的m×m阶导纳矩阵Y_O为：

由公式(14)可得分布式风电网络的等效输出阻抗Z_Osum为

ZOsum=YO-1(1,1)]]>

其中，表示矩阵Y_O的逆矩阵；

e)计算该分布式风电并网系统的总阻抗Z_sum：

Z_sum＝Z_in+Z_Osum。