[发明专利]基于频域建模的VSC并网系统次同步振荡风险评估方法

摘要

本发明公开了一种基于频域建模的VSC并网系统次同步振荡风险评估方法，包括：分别获得电流参考值iref和输入电流ic之间的传递函数Gci(s)、公共耦合点电压Ec与输入电流ic之间的传递导纳Yi(s)、公共耦合点电压Ec的线性量ΔEc与电流参考值iref的线性量Δiref间的传递导纳GEi(s)、线性量ΔEc与公共耦合点电压E的线性量ΔE之间的传递函数以及线性量ΔE与输入电流i的线性量Δi之间的传递导纳根据所获取到的传递导纳和传递函数建立VSC的频域输入导纳矩阵，得到传递导纳Ydd(s)和Yqq(s)；若传递导纳Ydd(s)和Yqq(s)的实部均大于零，则判定VSC并网系统不存在次同步振荡的风险。本发明能够消除对关键参数的依赖并简化对大规模并网系统的次同步稳定性的判断。

主权项

1.一种基于频域建模的VSC并网系统次同步振荡风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将第一坐标系下VSC的输入电流i、公共耦合点电压E和VSC端口输出电压v之间的关系转换至第二坐标系下，并根据电流内环控制方程得到第二坐标系下VSC的输入电流ic、电流参考值iref和公共耦合点电压Ec之间的关系，称之为第一关系，并得到所述电流参考值iref和所述输入电流ic之间的传递函数Gci(s)，以及所述公共耦合点电压Ec与所述输入电流ic之间的传递导纳Yi(s)；其中，所述第一坐标系为电网同步旋转dq坐标系，所述第二坐标系为VSC系统同步旋转dq坐标系；(2)将所述第一关系、VSC的直流控制器的外环控制方程、直流母线电压vdc与有功功率之间的关系以及所述第二坐标系下VSC瞬时有功功率、所述输入电流ic和所述公共耦合点电压Ec之间的关系分别线性化，并由此得到所述公共耦合点电压Ec的线性量ΔEc与所述电流参考值iref的线性量Δiref间的传递导纳GEi(s)；(3)根据所述第一坐标系下额定同步角频率所对应的锁相环输出转换角，得到所述线性量ΔE^c与所述公共耦合点电压E的线性量ΔE之间的传递函数以及所述线性量ΔE与所述输入电流i的线性量Δi之间的传递导纳(4)根据所述传递函数G_ci(s)、所述传递导纳Y_i(s)、所述传递导纳G_Ei(s)、所述传递函数以及所述传递导纳建立VSC的频域输入导纳矩阵，从而得到所述端口输出电压v的d轴分量v_d与所述输入电流i的d轴分量i_d之间的传递导纳Y_dd(s)以及所述端口输出电压v的q轴分量v_q与所述输入电流i的q轴分量i_q之间的传递导纳Y_qq(s)；(5)若所述传递导纳Ydd(s)和所述传递导纳Yqq(s)的实部均大于零，则判定VSC并网系统稳定，不存在次同步振荡的风险；否则，判定所述VSC并网系统不稳定，存在次同步振荡的风险。