[发明专利]电力电子系统的次同步/超同步振荡分析方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统电磁稳定分析技术领域，特别涉及一种电力电子系统的次同步/超同步振荡分析方法及系统。

背景技术

发电机组之间的低频振荡和大型汽轮发电机与电网中的串补线路相互作用引发的次同步振荡等是电力系统中经常发生的振荡现象。针对这些现象的研究侧重于发电机与电网之间的相互作用，相应的分析与控制方法已臻于成熟。随着电网中接入换流器的数量逐渐增多，换流器与电网之间的相互作用日益复杂，出现了新的振荡形式，例如多换流器与相邻网络之间出现的高频谐波振荡问题以及大型风电场与相邻串补线路之间发生的新型次同步振荡问题。导致上述振荡现象的原因通常来自于两方面：1)与换流器相邻的电网强度较弱时，容易引起换流器控制中的电流环路不稳定，从而引发振荡现象；2)换流器的控制策略在特定频率下表现的弱阻尼或负阻尼特性。可见，交流电网与换流器的动态特性均会对换流器与电网之间的振荡现象产生影响。振荡涉及的影响因素众多，相互影响复杂。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种电力电子系统的次同步/超同步振荡分析方法。该电力电子系统的次同步/超同步振荡分析方法根据次同步和超同步耦合阻抗矩阵获取行列式判据，并以行列式判据判断整个系统的稳定性，并分析次同步/超同步振荡对应的频率和阻尼，实现了量化分析电力电子系统振荡的主要因素。

本发明的另一个目的在于提出一种电力电子系统的次同步/超同步振荡分析系统。

为了实现上述目的，本发明的一方面公开了一种电力电子系统的次同步/超同步振荡分析方法，包括：获取电力电子系统的等值次同步和超同步耦合阻抗矩阵；根据所述等值次同步和超同步耦合阻抗矩阵获取行列式判据；根据所述行列式判据，检测所述电力电子系统的稳定性，并分析次同步/超同步振荡对应的频率和阻尼。

根据本发明的电力电子系统的次同步/超同步振荡分析方法，根据次同步和超同步耦合阻抗矩阵获取行列式判据，并以行列式判据判断整个系统的稳定性，并分析次同步/超同步振荡对应的频率和阻尼，实现了量化分析电力电子系统振荡的主要因素。

另外，根据本发明上述实施例的电力电子系统的次同步/超同步振荡分析方法还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，根据正弦激励信号获取电力电子系统的等值次同步和超同步耦合阻抗矩阵。

进一步地，所述正弦激励信号表示为：

其中，I_d,I_d,c分别为次同步和超同步电流的幅值，ω_d为次同步频率，ω_d,c＝2ω₀-ω_d为与次同步频率对应的超同步频率，分别为次同步和超同步频率的初相位。

进一步地，所述行列式判据通过行列式曲线作为判据。

本发明的另一方面公开了一种电力电子系统的次同步/超同步振荡分析系统，包括：获取耦合阻抗矩阵模块，用于获取电力电子系统的等值次同步和超同步耦合阻抗矩阵；获取行列式判据模块，用于根据所述等值次同步和超同步耦合阻抗矩阵获取行列式判据；检测分析模块，用于根据所述行列式判据，检测所述电力电子系统的稳定性，并分析次同步/超同步振荡对应的频率和阻尼。

根据本发明的电力电子系统的次同步/超同步振荡分析系统，根据次同步和超同步耦合阻抗矩阵获取行列式判据，并以行列式判据判断整个系统的稳定性，并分析次同步/超同步振荡对应的频率和阻尼，实现了量化分析电力电子系统振荡的主要因素。

另外，根据本发明上述实施例的电力电子系统的次同步/超同步振荡分析系统还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，根据正弦激励信号获取电力电子系统的等值次同步和超同步耦合阻抗矩阵。

进一步地，所述正弦激励信号表示为：

其中，I_d,I_d,c分别为次同步和超同步电流的幅值，ω_d为次同步频率，ω_d,c＝2ω₀-ω_d为与次同步频率对应的超同步频率，分别为次同步和超同步频率的初相位。

进一步地，所述行列式判据通过行列式曲线作为判据。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明