[发明专利]海上风电交直流混合并网系统及其振荡稳定性判定方法

权利要求书

1.一种海上风电交直流混合并网系统，其特征在于，包括：电网、电网侧变压器、直流输电逆变侧设备、交流海缆、海上风电侧交流升压站、通过交流接入的海上风电设备、直流输电的整流侧设备、直流侧变压器以及通过直流接入的海上风电设备；

所述通过交流接入的海上风电设备通过所述海上风电侧交流升压站和交流海缆接入到电网；

所述通过直流侧接入的海上风电设备依次通过所述直流侧变压器、直流输电的整流侧设备、直流海缆以及直流输电逆变侧设备，接入到电网。

2.根据权利要求1所述的海上风电交直流混合并网系统，其特征在于，将所述电网和所述电网侧变压器作为第一模块；将所述直流输电逆变侧设备作为第二模块；将交流海缆以及海上风电侧交流升压站作为第四模块；将通过交流接入的海上风电设备作为第五模块；将第四模块和第五模块作为第三模块；将直流输电的整流侧设备和直流侧变压器作为第六模块；将通过直流接入的海上风电设备作为第七模块；

分别将所述第一模块以及所述第二模块和所述第三模块的并联结构、所述第四模块和第五模块、所述第六模块和第七模块分别作为单一电压源连接单一电流源的子系统；

具体的，将所述第一模块作为电压源，所述第二模块和所述第三模块的并联结构作为电流源；

将所述第四模块靠近电网的一侧等效接地后作为电压源，将所述第五模块作为电流源；

将所述第六模块作为电压源，将所述第七模块作为电流源。

3.一种海上风电交直流混合并网系统的稳定性判定方法，基于权利要求2实现，其特征在于，包括：

分别获取电网及电网侧变压器构成的第一模块的等效阻抗、直流输电逆变侧设备构成的第二模块的等效阻抗、交流海缆以及海上风电侧交流升压站构成的第四模块的等效阻抗、通过交流接入的海上风电设备构成的第五模块的等效阻抗、所述第四模块和所述第五模块构成的第三模块的等效阻抗、直流输电的整流侧设备和直流侧变压器构成的第六模块的等效阻抗以及通过直流接入的海上风电设备构成的第七模块的等效阻抗；

将所述第二模块和所述第三模块构成的并联结构以及所述第一模块作为第一子系统；将所述第四模块和所述第五模块作为第二子系统；将所述第六模块和所述第七模块作为第三子系统；

采用小信号序阻抗方法分别对所述第一子系统、所述第二子系统以及所述第三子系统的电压源和电流源的序阻抗关系进行分析；

若所述第一子系统、所述第二子系统以及所述第三子系统满足预置的系统稳定条件，则判定海上风电交直流混合并网系统稳定；若任一子系统不满足所述预置的系统稳定条件，则判定海上风电交直流混合并网系统不稳定。

4.根据权利要求3所述的海上风电交直流混合并网系统的振荡稳定性判定方法，其特征在于，在所述若所述第一子系统、所述第二子系统以及所述第三子系统满足预置的系统稳定条件，则判定海上风电交直流混合并网系统稳定；若任一子系统不满足所述预置的系统稳定条件，则判定海上风电交直流混合并网系统不稳定，之后还包括：

若海上风电交直流混合并网系统稳定，则分析所述第一子系统、所述第二子系统以及所述第三子系统的稳定裕度；

若海上风电交直流混合并网系统不稳定，则说明系统存在宽频振荡问题，则分析所述第一子系统、所述第二子系统以及所述第三子系统中宽频振荡具体来源于那一个子系统。

5.根据权利要求3所述的海上风电交直流混合并网系统的稳定性判定方法，其特征在于，采用小信号序阻抗方法对所述第一子系统的电压源和电流源的序阻抗关系进行分析，具体为：

将所述第一模块作为电压源，将所述第二模块和第三模块的并联结构作为电流源；

获取所述电压源串联的等效序阻抗Zg1以及所述电流源并联的等效序阻抗Zc1；

判断传递函数Zg1(s)/Zc1(s)是否满足奈奎斯特稳定性判据。