[发明专利]一种基于谐波阻抗矩阵的风电场防孤岛识别方法及其系统

权利要求书

1.一种风电场防孤岛识别方法，其特征在于：

根据采集的风电场并网点的电压和电流，计算对角谐波阻抗矩阵模值；

根据对角谐波阻抗矩阵模值判断风电场是否进入孤岛状态；

当风电场进入孤岛状态，防孤岛保护动作；否则重新采集风电场并网点电压和电流，并计算对角谐波阻抗矩阵模值；

根据采集的风电场并网点的电压和电流，计算对角谐波阻抗矩阵模值，包括：

根据预先设定的采样频率实时采集风电场并网点电压和电流；

对设定时间间隔内采集到的电压电流数据进行快速傅里叶变换，并取前两个含量高的谐波分量；

根据选取的前两个谐波分量计算谐波阻抗；

根据谐波阻抗计算对角谐波阻抗矩阵；并根据对角谐波阻抗矩阵计算对角谐波阻抗矩阵模值。

2.如权利要求1所述的风电场防孤岛识别方法，其特征在于：对设定时间间隔内采集到的电压电流数据进行快速傅里叶变换的表达式如下：

式中：N＝Δt×f_s，x(n)为有限长离散信号，X(k)为离散信号x(n)的连续频谱；k表示第k个风电场，f_s为预先设定的采样频率，Δt为设定的时间间隔。

3.如权利要求1所述的风电场防孤岛识别方法，其特征在于：按照下式计算谐波阻抗：

其中：i,j＝1,…N；i≠j，Z_i(jnω)为谐波阻抗，N为风电场数量，U_i(jnω)、I_i(jnω)分别表示第i个风电场并网点不同频率下的电压和电流，Z_j(jnω)为第j个风电场的等效阻抗，Z_N(jnω)为第N个风电场的等效阻抗，Z_grid(jnω)为电网等效阻抗。

4.如权利要求1所述的风电场防孤岛识别方法，其特征在于：按照下式计算对角谐波阻抗矩阵：

式中：Z_grid为对角谐波阻抗矩阵，Z₅为第5次谐波分量，Z₇为第7次谐波分量，Z_f为第f次谐波分量。

5.如权利要求4所述的风电场防孤岛识别方法，其特征在于：按照下式计算对角谐波阻抗矩阵模值：

||Z_grid||＝||Z₅||×||Z₇||…×||Z_f||。

6.如权利要求5所述的风电场防孤岛识别方法，其特征在于：所述根据对角谐波阻抗矩阵模值判断风电场是否发生孤岛，包括：

对比当前时刻和下一时刻的对角谐波阻抗矩阵模值；

若下一时刻的对角谐波阻抗矩阵模值远远大于当前时刻的对角谐波阻抗矩阵模值，则判断风电场进入孤岛状态。

7.如权利要求6所述的风电场防孤岛识别方法，其特征在于：所述下一时刻的对角谐波阻抗矩阵模值远远大于当前时刻的对角谐波阻抗矩阵模值用下式表示：||Z_grid||_t+ΔT＞＞||Z_grid||_t

式中：||Z_grid||_t+ΔT为t+ΔT时刻的对角谐波阻抗矩阵模值，||Z_grid||_t为t时刻的对角谐波阻抗矩阵模值；t为当前时刻，ΔT为下一时刻与当前时刻之间的时刻间隔。