[发明专利]风电场经柔直外送系统振荡源分析方法

说明书

本发明涉及一种风电场经柔直外送系统振荡源分析方法，属于风力发电系统技术领域，解决了现有技术中无法准确确定风电场经柔直外送系统受到干扰时的振荡源的问题。该方法包括如下步骤：采集柔直换流器端口、每个直驱风机端口的电压和电流；采用傅里叶变换提取所述电压和电流的次超同步分量，得到与所述电压和电流对应的次超同步分量初值；将所述次超同步分量初值代入预先构建的系统能量计算模型，得到每个所述直驱风机的耦合能量；根据每个所述直驱风机的耦合能量，得到所述风电场经柔直外送系统的振荡源。实现了准确确定风电场经柔直外送系统受到干扰时的振荡源。

技术领域

本发明涉及风力发电系统技术领域，尤其涉及一种风电场经柔直外送系统振荡源分析方法。

背景技术

随着大规模风电场经柔直外送系统的应用，电力系统的动态特性发生了巨大变化，对风电场经柔直外送系统稳定运行造成潜在威胁。

直驱风机、柔直换流器及传输线路之间的相互作用可能诱发风电场经柔直外送系统产生次/超同步振荡，容易导致大规模风电机组脱网及风电场经柔直外送系统停运。

如何确定风电场经柔直外送系统中产生次/超同步振荡的振荡源，成为目前亟需解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种风电场经柔直外送系统振荡源分析方法，用以解决现有技术中无法准确确定风电场经柔直外送系统受到干扰时的振荡源的问题。

本发明实施例提供了一种风电场经柔直外送系统振荡源分析方法，该方法包括如下步骤：

采集柔直换流器端口、每个直驱风机端口的电压和电流；

采用傅里叶变换提取所述电压和电流的次超同步分量，得到与所述电压和电流对应的次超同步分量初值；将所述次超同步分量初值代入预先构建的系统能量计算模型，得到每个所述直驱风机的耦合能量；

根据每个所述直驱风机的耦合能量，得到所述风电场经柔直外送系统的振荡源。

基于上述方法的进一步改进，所述根据每个所述直驱风机的耦合能量，得到所述风电场经柔直外送系统的振荡源包括：

若某个直驱风机与其他任意一个直驱风机之间的耦合能量均小于零，则该直驱风机为振荡源。

基于上述方法的进一步改进，所述系统能量计算模型通过下述步骤构建：

构建所述风电场经柔直外送系统在受扰情况下的柔直换流器内环控制动态方程、柔直换流器外环控制动态方程、柔直换流器端口电压方程、直驱风机端口电压方程、直驱风机端口电流参考值动态分量方程、直驱风机锁相环动态控制方程和柔直换流器与直驱风机的约束方程；

将所述柔直换流器内环控制动态方程、所述柔直换流器外环控制动态方程、所述柔直换流器端口电压方程、所述直驱风机端口电压方程、所述直驱风机端口电流参考值动态分量方程、所述直驱风机锁相环动态控制方程和所述柔直换流器与直驱风机的约束方程带入到系统能量计算方程，得到系统总能量；

将所述系统总能量分解为直驱风机感应能量、直驱风机耦合能量、柔直换流器感应能量和柔直换流器耦合能量；

将所述直驱风机耦合能量作为所述系统能量计算模型的输出。

基于上述方法的进一步改进，所述柔直换流器内环控制动态方程为：