[发明专利]基于谱半径确定电力系统宽频振荡稳定性的方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于谱半径确定电力系统宽频振荡稳定性的方法及系统，属于电力系统建模技术领域。本发明方法，包括：获取双馈风机在开环运行情况下电力系统的开环频率特性；确定双馈风机在开环运行情况下的开环频率特性；根据双馈风机在开环运行情况下的开环频率特性，确定双馈风机在闭环运行状态下电力系统的等效开环过程方程；根据等效开环过程方程，确定双馈风机在闭环运行状态下电力系统的谱半径函数矩阵；确定谱半径函数矩阵的矩阵元素，根据谱半径矩阵元素生成谱半径函数曲线；根据谱半径函数曲线特性判断双馈风机在闭环运行状态下电力系统宽频振荡的稳定性。本发明可以直接应用于电力系统在线分析平台，具有重要的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及电力系统建模技术领域，并且更具体地，涉及一种基于谱半径确定电力系统宽频振荡稳定性的方法及系统。

背景技术

以风力和光伏发电为代表的新能源发电在电力系统中得到大规模的广泛应。随着新能源机组等电力电子型电源比例不断提高，由电力电子装备、传统装备、网络三者复杂交互作用引发的宽频振荡问题日益凸显。研究双馈风机并网宽频振荡分析方法，对于有效解决已有振荡问题，保证含高比例新能源电力系统的安全稳定运行，具有重要的理论意义和实用价值。

目前，对双馈风机并网宽频振荡稳定性判别方法已有大量研究，主要有模式分析法和阻抗分析方法。但目前分析方法大多相对复杂，缺少直观性，研究有效直观的双馈风机并网宽频振荡稳定性判别方法，具有重要的理论实践价值。因此，为实现对新能源宽频振荡进行直观有效的判别，需要一种直观的图示化新能源宽频振荡稳定性判别方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种基于谱半径确定电力系统宽频振荡稳定性的方法，包括：

以接入双馈风机的电力系统为目标对象，获取双馈风机在开环运行情况下电力系统的开环频率特性；

根据电力系统的开环频率特性确定双馈风机在开环运行情况下的开环频率特性；

根据双馈风机在开环运行情况下的开环频率特性，确定双馈风机在闭环运行状态下电力系统的等效开环过程方程；

根据等效开环过程方程，确定双馈风机在闭环运行状态下电力系统的谱半径函数矩阵；

确定谱半径函数矩阵的矩阵元素，根据谱半径矩阵元素生成谱半径函数曲线；

根据谱半径函数曲线特性判断双馈风机在闭环运行状态下电力系统宽频振荡的稳定性。

可选的，双馈风机在闭环运行状态下电力系统的等效开环过程方程为：

满足：

其中ΔU为电力系统与风机相连接的公共连接点电压向量，ΔI为电力系统与风机相连接的公共连接点点电流向量；

i＝1或2，j＝1或2；

ΔU₁和ΔI₁分别为电压向量ΔU和电流向量ΔI在d轴的分量，ΔU₂和ΔI₂分别为电压向量ΔU和电流向量ΔI在q轴的分量；

g_ij为G_sys中的第i行第j列的元素；

为去除G_sys中g_ij后的第i行向量；

表示去除双馈风机开环运行状态下双馈风机的等效开环频率特性 G_w第j行和第i列后所得的矩阵；

I为预定维数的单位阵；

为去除双馈风机开环运行状态下电力系统的等效开环频率特性G_sys第i行和第j列后所得的矩阵；