[发明专利]含VSC接口的分布式电源超高次谐波稳定模式获取方法

说明书

本发明涉及一种含VSC接口的分布式电源超高次谐波稳定模式获取方法，包括以下步骤：1)建立包含逆变器、网络和负载的电网系统的小信号状态空间模型，并获取系统状态空间矩阵A_sys；2)采用模态分析法获取系统状态空间矩阵A_sys的特征值；3)采用根轨迹法并结合系统状态空间矩阵A_sys的特征值、特征向量和参与因子，获取含VSC接口的分布式电源的电网系统的超高次谐波稳定模式。与现有技术相比，本发明具有详细直观、考虑全面等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统的运行、分析与调度领域，尤其是涉及一种含VSC接口的分布式电源超高次谐波稳定模式获取方法。

背景技术

随着我国电网发展，大规模地接入新能源发电以及电气化铁路的扩建，增加了电网谐波和负序电流含量。而新能源和电气化铁路作为电力系统的谐波源和负序源，向电网注入的谐波电流和负序电流大小是随时变化的量，如果按照确定性分析方法考虑每个新能源点注入谐波电流和负序电流大小，以此来得到电网中某电的谐波电流和负序电流大小值，则计算量非常庞大。若采用点估计法，考虑注入量的概率统计特性，以此来得到待求量的概率分布特性，则能反映出系统的运行状况，存在的问题和薄弱环节，也可判断电能质量各指标是否超标，为继电保护和电力系统的规划提供参考依据。

随着可再生能源和电力电子变流技术迅速发展，在电力系统日益电力电子化/智能化的背景下,以电力电子为基础的电力设备逐渐成为电网中重要的组成部分。这些以PWM-VSC形式接入电网引发的谐波不稳定现象日益增多，主要表现在：PWM(脉宽调制技术)会在开关频率附近带来高次谐波，给电网带来污染；配电网中滤波器的大量使用，特别是VSC出口处的LCL滤波器，与电网交互作用使高频谐振问题越来越普遍。此外，PWM-VSC接入电网引发的谐波不稳定问题的产生机理、影响因素与传统的HVDC系统的谐波不稳定问题有着本质的区别。因此，对含VSC接口分布式电源的电网进行谐波稳定分析显得十分重要，可以为电力系统规划设计、系统运行方式制定、发电机组并网设计变换器等方面提供科学依据。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种含VSC接口的分布式电源超高次谐波稳定模式获取方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种含VSC接口的分布式电源超高次谐波稳定模式获取方法，包括以下步骤：

1)建立包含逆变器、网络和负载的电网系统的小信号状态空间模型，并获取系统状态空间矩阵A_sys；

2)采用模态分析法获取系统状态空间矩阵A_sys的特征值；

3)采用根轨迹法并结合系统状态空间矩阵A_sys的特征值、特征向量和参与因子，获取含VSC接口的分布式电源的电网系统的超高次谐波稳定模式。

所述的步骤1)中，小信号状态空间模型由逆变器状态空间模型、网络状态空间模型和负荷状态空间模型构成。

所述的逆变器状态空间模型为：

[Δv_bDQ]＝R{M_INV[Δi_oDQ]+M_NET[Δi_lineDQ]+M_load[Δi_loadDQ]}