[发明专利]一种基于相似度同调的双馈风电机动态等值方法

权利要求书

1.一种基于相似度同调的双馈风电机动态等值方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S10、利用prony算法将双馈风电机的输出功率拟合为振幅、相位、频率和阻尼的指数函数的线性组合；

步骤S20、根据步骤S10得到的线性组合，利用相似理论确定双馈风电机间的相似振荡模式；

步骤S30、用相似振荡模式来定义双馈风电机间同调相似度量化指标，判别风电场中的同调机群；

步骤S40、以双馈风电机输出的有功功率为权重得到等值机的等效暂态内电势，并将同群的双馈风电机等效暂态内电势母线分别通过复变比移相变压器连接到等值机的等效暂态内电势母线；

步骤S40的具体过程为：首先，将所述各双馈风电机的定子、转子电压方程表示如下：

其中，u、i、ψ分别表示双馈风电机的电压、电流和磁链；R、L分别表示双馈风电机的电阻和电感；下标中的s、r分别表示双馈风电机的定子、转子；下标中的d、q分别表示直轴、交轴分量；L_m表示双馈风电机的互感；p为微分算子；

式中，令：

其中，X_ss＞＞R_s，所以双馈风电机的定子压降能够忽略不计，定义双馈风电机等效暂态内电势如下：

E'＝U_s-jX_ssI_s (12)

其中，U_s表示双馈风电机的机端电压，I_s表示双馈风电机的定子电流，j代表相位超前90度的符号；

由于双馈风电机采用的是解耦控制，因此对外不体现惯量，双馈风电机对系统的影响仅仅通过其注入的功率来表征，采用以输出功率为权重的聚合方法，设同调机群中双馈风电机的个数为N，等值机的等效暂态内电势为：

其中，p_i表示同调机群中第i个双馈风电机的有功功率；等值机的等效暂态内电势由同调机群中所有的双馈风电机决定，根据双馈风电机的外特性，每个双馈风电机所占权重取决于它们的输出功率；

其中，所述复变比移相变压器的变比为：

表示同调机群中第i个双馈风电机的等效暂态内电势，并将同群的双馈风电机等效暂态内电势母线分别通过复变比移相变压器连接到等值机的等效暂态内电势母线；

步骤S50、计算各等值机的等效参数，通过等效双馈风电机阻抗将等值机等效暂态内电势母线连接到等值机。

2.根据权利要求1所述的一种基于相似度同调的双馈风电机动态等值方法，其特征在于，步骤S10得到的线性组合公式如下：

其中，表示X(n)的近似值，b_i＝A_i exp(jθ_i)，Z_i＝exp((α_i+j2πf_i)Δt)，A_i表示双馈风电机输出功率的振幅、θ_i表示双馈风电机输出功率的初相角、f_i表示双馈风电机输出功率的振荡频率、α_i为振荡频率的衰减因子、Δt表示采样间隔，p表示任意振幅、相位、频率和阻尼的指数函数的线性组合的个数，J表示prony算法分解的阶数。