[发明专利]一种评估柔性直流输电系统稳定性的方法及系统

权利要求书

1.一种评估柔性直流输电系统稳定性的方法，其特征在于，所述柔性直流输电系统与交流系统连接，所述柔性直流输电系统包括：换流器、内环电流控制器、外环电压控制器、锁相环控制器和直流线路，其中，所述外环电压控制器与所述内环电流控制器连接，所述内环电流控制器和所述锁相环控制器均与所述换流器连接；所述方法包括：

根据基尔霍夫定律建立所述交流系统的模型并进行线性化，获得线性化交流系统模型；

根据所述柔性直流输电系统的期望传输功率及实际传输功率的差值，或根据所述柔性直流输电系统的期望电压及实际电压的差值建立所述外环电压控制器的模型并进行线性化，获得线性化电压控制器模型；

根据所述外环电压控制器的输出及所述换流器交流侧的电流确定所述内环电流控制器的模型，所述内环电流控制器的模型为受控电流源；

根据所述交流系统与所述柔性直流输电系统的公共连接点的电压建立所述锁相环控制器的模型并进行线性化，获得线性化锁相环模型；

结合所述线性化交流系统模型、所述线性化电压控制器模型、所述内环电流控制器的模型及所述线性化锁相环模型建立所述柔性直流输电系统的降阶模型；所述降阶模型为2阶或者3阶模型；

所述柔性直流输电系统的降阶模型为：

其中ΔE_P表示有功功率状态变量偏差量，ΔE_Q表示无功功率状态变量偏差量，表示所述锁相环控制器的比例系数，Δv_tq表示交流系统输出的电压的q轴分量偏差量，Δx_p表示有功功率状态变量距稳态工作点的偏差量，Δx_q表示无功功率状态变量距稳态工作点的偏差量，Δθ表示锁相环状态变量距稳态工作点的偏差量，A表示三行三列的系数矩阵；

计算所述降阶模型的特征根；所述降阶模型的特征根的实部为：

其中，X_s＝ω₀L_s，Δv_sd＝E sinδ₀，Δv_sq＝E cosδ₀，δ₀表示换流器交流电压稳态工作点的相位角，E、R_s、L_s表示交流系统强度参数，ω₀表示交流基波稳态工作点的角频率，表示无功功率控制器的比例系数，表示无功功率控制器的积分系数，表示有功功率控制器的比例系数，表示所述锁相环控制器的比例系数，i_q0表示换流器交流电流稳态工作点的q轴分量，i_d0表示换流器交流电流稳态工作点的d轴分量；

根据所述特征根评估所述柔性直流输电系统的稳定性；

所述计算所述降阶模型的特征根之前还包括：

根据所述柔性直流输电系统的交流短路比确定所述柔性直流输电系统是否为弱系统；

若是，去除所述降阶模型中的有功功率分量，获得降阶后的降阶模型；

否则，直接计算所述降阶模型的特征根。