[发明专利]辐射状直流电网稳定性判断方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统稳定性分析领域，尤其涉及一种辐射状直流电网稳定性判断方法及系统。

背景技术

随着光伏、风电等分布式可再生能源的迅速发展和电动汽车、LED等直流负荷的大量出现，为提高输、配、用电效率、供电可靠性和电能质量、缓解输配电走廊紧缺等问题，采用柔性直流技术组建电网的需求日益迫切。然而，由于直流电网广泛采用电力电子换流器，不同换流器之间存在交互影响，严重时甚至会导致直流电网无法稳定运行。

图1是采用辐射状结构的直流电网示意图。该辐射状直流电网为N+1端，有N个直流负载或直流电源，其中直流负载可以包含电动汽车充电、LED等，直流电源可以包含光伏发电单元、风电和储能单元等。这些直流负载和直流电源通过一台AC/DC(Alternating Current/Direct Current，交流/直流)换流器与交流电网相连。

在图1的结构中，向辐射状直流电网的直流电压由AC/DC换流器控制，N个直流负载或电源分别采用功率控制或电流控制等。由于这些光伏发电单元、电动汽车和LED等直流电源或负载通常包含电力电子换流器，随着越来越多的直流负载或电源的接入，由于不同换流器之间的交互影响，直流电网可能出现稳定性问题。

通常在分析图1所示直流电网换流器交互影响稳定性问题时，将直流电网视为一个整体，通过分析系统环路增益的截止频率和相频响应或零极点位置，来判断直流电网稳定性。但是随着直流电源和负载的不断接入，系统会变得越来越复杂，对整个电网进行建模工作量越来越大，直流电网稳定性的分析需要大量的建模计算。

发明内容

基于此，有必要提供一种无需对整个电网进行建模的、简化的辐射状直流电网稳定性判断方法及系统。

一种辐射状直流电网稳定性判断方法，包括：

获取AC/DC换流器的类型；

根据所述AC/DC换流器的类型对所述AC/DC换流器进行建模，得到所述AC/DC换流器的输出电压；

根据奈奎斯特稳定判据，判断所述输出电压的稳定性；

根据所述输出电压稳定性的判断结果，判断辐射状直流电网的稳定性。

上述辐射状直流电网稳定性判断方法，对AC/DC换流器进行建模，得到所述AC/DC换流器的输出电压；并根据奈奎斯特稳定判据，判断所述输出电压的稳定性；从而根据所述输出电压稳定性的判断结果，判断辐射状直流电网的稳定性。由于不用对整个电网进行建模，能够有效简化直流电网稳定性的判断方法。

一种辐射状直流电网稳定性判断系统，包括：

类型获取模块，用于获取AC/DC换流器的类型；

输出电压获取模块，用于根据所述AC/DC换流器的类型对所述AC/DC换流器进行建模，得到所述AC/DC换流器的输出电压；

换流器稳定判断模块，用于根据奈奎斯特稳定判据，判断所述输出电压的稳定性；

电网稳定判断模块，用于根据所述输出电压稳定性的判断结果，判断辐射状直流电网的稳定性。

上述辐射状直流电网稳定性判断系统，只需要输出电压获取模块对AC/DC换流器进行建模，得到所述AC/DC换流器的输出电压；换流器稳定判断模块根据奈奎斯特稳定判据，判断所述输出电压的稳定性；电网稳定判断模块根据所述输出电压稳定性的判断结果，判断辐射状直流电网的稳定性。由于只需要对AC/DC换流器进行建模，不用对整个电网进行建模，能够有效简化直流电网稳定性的判断系统。

附图说明

图1为采用辐射状结构的直流电网示意图；

图2为一种实施方式的辐射状直流电网稳定性判断方法的流程图；

图3为图2的辐射状直流电网稳定性判断方法的一个步骤的具体流程图；

图4为图2的辐射状直流电网稳定性判断方法的另一个步骤的具体流程图；

图5为辐射状直流电网稳定性判断模型的结构；

图6为图4具体流程图的一个更具体的流程图；

图7为本发明中判断等效环路增益是否满足奈奎斯特判据的Bode图；

图8为一种实施方式的辐射状直流电网稳定性判断系统的结构图；

图9为图8的辐射状直流电网稳定性判断系统的一个模块的单元结构图；

图10为图8的辐射状直流电网稳定性判断方法的另一个模块的单元结构图；

图11为图10的单元结构的一个单元的子单元结构图。

具体实施方式