[发明专利]一种基于概率灵敏度指标的风电落点配置方法

权利要求书

1.一种基于概率灵敏度指标的风电落点配置方法，其特征在于，步骤如下：

S1，根据电力系统状态矩阵留数和电力系统多运行方式，构造电力系统的概率灵敏度指标；

S2，基于两质量模块轴系模型，构建完整双馈风电机组DFIG的模型:

式中：L_s为定子自感；L_r为转子自感；L_m为定转子互感；r_s为定子电阻；r_r为转子电阻；x_s为定子电抗；x_s'为定子暂态电抗；e_ds'是暂态电势的d轴分量；e_qs'是暂态电势的q轴分量；T₀'是转子时间常数；i_ds是定子电流的d轴分量；i_qs是定子电流的q轴分量；ω_s是发电机同步转速；s_r是转子转差率；v_ds是定子电压的d轴分量；v_qs是定子电压的q轴分量；v_dr是转子电压的d轴分量；v_qr是转子电压的q轴分量；

S3，根据步骤S1的概率灵敏度指标，获得电力系统中风电落点的参考点；

选择电力系统中灵敏度指标值大的发电机组作为风电落点的参考点；

S4，根据步骤S3，给定风电的配置方案；

所述配置方案为两种，一种是在电力系统参考点增加风电，一种是在电力系统参考点替换原发电机组；

S5，基于概率灵敏度指标，采用特征根分析和动态时域仿真方法，分别研究两种配置方案下电力系统的低频振荡特性，并选择电力系统小干扰稳定性高的配置方案，结果表明灵敏度指标关联度越大的发电机组接入DFIG时对系统的冲击越大。

2.根据权利要求1所述的基于概率灵敏度指标的风电落点配置方法，其特征在于：在步骤S1中，具体步骤为，S1.1，根据电力系统的系统状态矩阵方程，计算电力系统的留数矩阵:

其中，λ_k为电力系统第k个模式的特征值；q为控制器参数；W_k为电力系统第k个模式的左特征向量；U_k为电力系统第k个模式的右特征向量；F(λ_k,q)为控制器传递函数；C为输出状态矩阵；

S1.2，考虑电力系统多运行方式，得出电力系统的特征值实部和阻尼比对第m个发电机的概率灵敏度指标：

其中，α_k'为扩展实部；为第m个控制器参数对α_k'的灵敏度；ξ_k'为扩展阻尼比；为第m个控制器参数对ξ_k'的灵敏度；为实部均值；为阻尼比均值；为实部标准差；为阻尼比标准差；G_m为控制器增益参数。

3.根据权利要求2所述的基于概率灵敏度指标的风电落点配置方法，其特征在于：在步骤S1.1中，具体步骤为，S1.1.1，获取电力系统的状态矩阵：

其中，X为微分方程组中描述系统动态特性的状态变量；Y为代数方程组中系统的输入向量；A为系统状态矩阵；B为中间状态矩阵；C为输出状态矩阵；Z为系统中间状态变量；

S1.1.2，根据步骤S1.1.1，得到电力系统的第k个模式对应的留数矩阵：

其中，W_k为电力系统第k个模式的左特征向量；U_k为电力系统第k个模式的右特征向量；且W_kU_k＝1；

S1.1.3，考虑电力系统闭环控制器，得到电力系统的留数矩阵：

其中，λ_k为电力系统第k个模式的特征值；q为控制器参数；W_k为电力系统第k个模式的左特征向量；U_k为电力系统第k个模式的右特征向量；F(λ_k,q)为控制器传递函数；C为输出状态矩阵。

4.根据权利要求1所述的基于概率灵敏度指标的风电落点配置方法，其特征在于：在步骤S3中，所述电力系统的传递函数为：

式中：K_PSS为电力系统稳定器PSS增益；T₁、T₂、T₃和T₄为超前‐滞后时间常数；T_w为隔直环节的时间常数。