[发明专利]双馈风电机组的并网次同步振荡的稳定性判断方法和装置

权利要求书

1.一种双馈风电机组的并网次同步振荡的稳定性判断方法，其特征在于，包括：

根据所述双馈风电机组的定子a相电压、定子a相电流以及转子a相电流，来设置所述双馈风电机组的定子的正序谐波电压和正序谐波电流；

根据所述正序谐波电压和所述正序谐波电流来确定电流调节环节的输出电压表达式；

根据所述正序谐波电压、所述正序谐波电流、以及所述输出电压表达式来建立所述双馈风电机组侧阻抗解析表达式，以得到双馈风电机组侧阻抗特性；

建立电网侧阻抗模型，以得到电网侧阻抗特性；

建立所述双馈风电机组侧阻抗特性和所述电网侧阻抗特性的特征函数方程；以及

对所述特征函数方程进行求解，以定量判断所述双馈风电机组的振荡频率和阻尼水平；

其中，分别根据以下公式(1-1)、(1-2)和(1-3)来确定所述定子a相电压、所述定子a相电流以及所述转子a相电流，

其中，V_sa(f)表示所述定子a相电压，f表示频率，V₁表示公共耦合点正序基波电压幅值，V_p表示所述正序谐波电压的电压幅值，分别表示对应分量的初始相角，f₁、f_p分别表示对应的基波频率、谐波频率，

I_sa(f)表示所述定子a相电流，I₁表示公共耦合点正序基波电流幅值，I_p表示所述正序谐波电流的电流幅值，分别表示对应分量的初始相角，

I_ra(f)表示所述转子a相电流，I_r1、I_rp分别表示对应正序基波、谐波的转子电流幅值，分别表示对应分量的初始相角，f_r表示转子转动频率，f_s表示转差频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式(1-4)来确定所述输出电压表达式，

其中，V(s)表示输出电压，s＝j2πf，H_ri(s)＝kip+kii/s，kip和kii分别表示电流调节器的比例系数和积分系数，K_rd(s)表示转子侧dq控制策略中的解耦系数，V_p(s)表示所述正序谐波电压，H_PLL(s)表示包括PI调节器和积分器的锁相环的传递函数，V_r0表示转子电压稳态分量幅值，V_dc表示直流电容电压幅值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据以下公式(1-5)来建立所述双馈风电机组侧阻抗解析表达式，

其中，Z_tp(s)表示所述双馈风电机组侧阻抗特性，L_ls表示定子绕组的漏感，L′_lr表示转子绕组的漏感，R_s表示定子绕组的电阻，R′_r表示转子绕组的电阻，σ(s)表示双馈异步感应发电机转子转差系数，表示双馈异步感应发电机的定子侧绕组与转子侧绕组的等效匝比，ω₁表示基频角速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据以下公式(1-6)来建立所述电网侧阻抗模型，

其中，Z_sp(s)表示所述电网侧阻抗特性，R表示电网中的等效电阻，L表示电网中的等效电感，C表示电网中的等效串联电容。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据以下公式(1-7)来建立所述双馈风电机组侧阻抗特性和所述电网侧阻抗特性的特征函数方程，

Z_sp(s)+Z_tp(s)＝0 (1-7)。