[发明专利]交直流电力系统小信号稳定性分析与致稳设计方法及装置

权利要求书

1.一种交直流电力系统小信号稳定性分析与致稳设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

判断当前单机设备是否为新接入单机设备；

若所述当前单机设备不为所述新接入单机设备，则接收所述当前单机设备上传的第一黑箱模型，并基于所述第一黑箱模型对所述当前单机设备二端口导抗进行测试，并根据第一测试结果判断所述当前单机设备是否存在RHP；

若所述当前单机设备不存在所述RHP，则基于预设的黑箱模型全工况二端口导纳生成方法获取所述第一黑箱模型的全工况二端口导纳，并基于预设的不稳定模式的定位方法定位互联系统的失稳模式；以及

基于所述互联系统的失稳模式，得到致稳所需的稳定裕度和聚合阻抗特性，并基于所述致稳所需的稳定裕度和所述聚合阻抗特性重新设计所述第一黑箱模型，直至设计后的所述第一黑箱模型使得仿真结果显示全工况稳定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断所述当前单机设备是否为所述新接入单机设备之后，还包括：

若所述当前单机设备为所述新接入设备，则接收所述当前单机设备的PCC点阻抗特性、内-外部致稳设计方法和第二黑箱模型；

基于所述PCC点阻抗特性、所述内-外部致稳设计方法和所述第二黑箱模型对所述当前单机设备进行交流阻抗测试，并根据第二测试结果判断所述当前单机设备是否存在所述RHP；

若所述当前单机设备存在所述RHP，则调整所述当前单机设备的参数，并重新设计所述内-外部致稳设计方法和所述第二黑箱模型，直至仿真结果显示全工况稳定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的黑箱模型全工况二端口导纳生成方法为：

基于目标单机设备确定所述目标单机设备的控制结构和控制参数，并使用预设的电磁暂态仿真模型验证所述控制参数的有效性之后，得到初始黑箱模型；

基于所述目标单机设备的控制策略和目标互联系统的拓扑结构，确定所述目标互联系统中各二端口导纳模型和交直流端口的理想电源输入和理想电源输出，并根据交直流端口功率平衡原则计算所述理想电源的幅值和频率；

基于预先设定的工况，基于所述理想电源的幅值和频率得到各端口的交直流侧小信号频率响应，并基于所述各二端口导纳模型，使用预设的扰动注入项分别与多个所述理想电源输出相除，得到二端口导纳；

将所述小信号频率响应按照预设划分比例划分为训练集、验证集和测试集，并基于预设的人工神经网络，ANN和/或支持向量机SVM利用所述训练集和所述验证集训练所述初始黑箱模型，得到所述预设的黑箱模型；

基于所述测试集测试所述预设的黑箱模型，并在测试结果满足预设测试要求，生成所述预设的黑箱模型的全工况空间的二端口导纳。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的不稳定模式的定位方法：

将包含多个零极点的传递函数写为复频域下的零极点形式，得到复频域传递函数；

从所述复频域传递函数的分子中提取任一基本单元，并基于所述任一基本单元得到目标对数导数，并分离所述目标对数导数的实部和虚部得到第一实函数和第二实函数；

对所述第一实函数求一阶导数得到第一求解结果，对所述第二实函数求二阶导数得到第二求解结，并将所述目标对数导数应用于所述传递函数得到应用结果，以根据所述第一求解结果、所述第二求解结果和/或所述应用结果定位不稳定模式。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述第一测试结果判断所述当前单机设备是否存在所述RHP之后，还包括；

若存在所述RHP，则调整所述当前单机设备的参数，以根据调整后的所述当前单机设备的参数、所述致稳所需的稳定裕度和所述聚合阻抗特性重新设计所述第一黑箱模型，直至设计后的所述第一黑箱模型使得仿真结果显示全工况稳定。