[发明专利]一种基于VSC变流器的风电系统振荡源定位方法和装置

权利要求书

1.一种基于VSC变流器的风电系统振荡源定位方法，其特征在于，所述VSC变流器包括：VSC主电路系统和VSC控制系统；所述VSC主电路系统包括：VSC交流侧和VSC直流侧；VSC控制系统包括：电压控制器和电流控制器；

所述风电系统振荡源定位方法包括：

获取风电系统中各VSC节点的VSC主电路系统的电路参数，计算各所述VSC主电路系统的哈密顿函数；各所述VSC节点为包含VSC变流器的网络节点；所述电路参数包括：VSC交流侧的三相瞬时电压和三相瞬时电流以及VSC直流侧的直流电压和直流电流；根据所述哈密顿函数，校验各VSC主电路系统的无源性；若VSC主电路系统无源，则根据VSC交流侧的三相瞬时电压和三相瞬时电流，生成对应的主电路振荡特征量；

根据所述对应的主电路振荡特征量，判断各所述VSC节点是否存在振荡；获取存在振荡的VSC节点的电压控制器和电流控制器的控制参数，根据所述控制参数计算电压控制器的第一哈密顿存储函数和电流控制器的第二哈密顿存储函数；

根据所述第一哈密顿存储函数和所述第二哈密顿存储函数，校验所述电压控制器和电流控制器的无源性；若所述电压控制器无源，则确定第一哈密顿存储函数值为单调递增的节点为振荡源；若所述电流控制器无源，则确定第二哈密顿存储函数值为单调递增的节点为振荡源。

2.如权利要求1所述的一种基于VSC变流器的风电系统振荡源定位方法，其特征在于，所述获取风电系统中各VSC节点的VSC主电路系统的电路参数，计算各所述VSC主电路系统的哈密顿函数，具体为：

根据VSC主电路系统的结构和电路参数，生成状态空间函数：

R_acj和L_acj(j＝a,b,c)分别为交流侧A相、B相和C相线路的等效电阻和等效电感；v_a、v_b和v_c为公共连接点处的三相电压；i_a、i_b和i_c为VSC主电路系统的三相电流；v_dc为直流侧电压；i_a、i_b和i_c为VSC的三相电流，i_dc为VSC直流电流，C_dc为直流电容；s_a、s_b和s_c是VSC的三相开关函数；

根据所述状态空间函数，生成VSC主电路系统的哈密顿函数：

其中，x₁＝[x₁ x₂ x₃ x₄]^T＝[L_acai_a L_acbi_b L_acci_c C_dcv_dc]^T；

R₁＝diag[R_aca R_acb R_acc 0]；

G₁＝diag[-1 -1 -1 1]；

u₁＝[v_a v_b v_c i_dc]^T；

其中，H(x₁)为哈密顿函数；x₁、x₂、x₃和x₄为VSC主电路系统的系统状态变量，x₁为第一状态变量矩阵，为第一状态变量矩阵的一阶导数，T表示对矩阵进行转置，J₁为第一哈密顿函数的内部结构互联矩阵，R₁为第一哈密顿函数的端口耗散矩阵，G₁为输出系数矩阵。u₁为第一输入变量矩阵，y₁为第一输出变量矩阵。