[发明专利]一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法及系统

说明书

本发明提供一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法及系统，包括：获取柔性直流输电系统的参数、量测值和交流电网电压；将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值；当接入交流系统时，根据所述状态矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的小干扰稳定性。可以真实的反映柔性直流输电系统的动态特性，准确度高，能分析锁相环控制参数变化对柔性直流输电系统小干扰稳定性影响和接入不同的交流系统时，柔性直流输电系统控制参数的影响。

技术领域：

本发明涉及电力系统运行、规划技术领域，具体涉及一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法及系统。

背景技术：

传统的基于晶闸管直流的输电系统对于接入交流系统强弱影响较为敏感，受到交流侧扰动容易引发换相失败，同时其只能工作于有源逆变状态，会消耗大量无功功率。柔性直流输电(voltage source converter based high-voltage DC，VSC-HVDC)技术依靠其自身特性可以有效解决这些缺陷，VSC-HVDC技术研究正逐步成为直流输电技术研究中的热点。柔性直流输电工程可以接入弱交流系统或者无源系统，因此，VSC-HVDC系统在新能源接入、孤岛输电以及向其他弱系统供电方面有广阔应用前景。

目前对于柔性直流输电系统的小干扰稳定特性研究并未深入开展。当前多数考虑了柔性直流输电系统的小干扰稳定特性计算方法是将柔性直流输电系统按照功率等值成为负荷，再将负荷作为交流电网的一部分，参与交流电网的小干扰稳定计算，这种方法的缺点在于完全忽略柔性直流的动态特性。此外，还有一些相关研究建立了柔性直流输电系统小信号模型，从而获得更加准确的计算结果，但是这些模型中对于柔性直流换流器中的锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)做了非常简化的建模，小干扰稳定的计算结果不能真实反映柔性直流输电系统的动态特性。

发明内容：

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，所述方法包括：

获取柔性直流输电系统的参数、量测值和交流电网电压；

将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值；

当接入交流系统时，根据所述状态矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的小干扰稳定性。

优选的，所述将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值，包括：

柔性直流输电系统根据加入的换流器台数和交流系统确定基础矩阵；

所述柔性直流输电系统的参数、量测值、交流电网电压以及柔性直流输电系统给定的公式设定所述基础矩阵的元素；

对所述基础矩阵进行偏导数计算获得状态矩阵A(X，Y)，X＝Y；

对所述状态矩阵A进行计算得到状态矩阵的特征值。

优选的，所述柔性直流输电系统根据加入的换流器台数和交流系统确定基础矩阵包括：

当每增加一台换流器时，所述基础矩阵增加4n-1阶；

所述增加4n-1阶基础矩阵的元素为增加的换流器对应的辅助变量；

其中：n表示换流器的台数。

优选的，所述所述柔性直流输电系统的参数、量测值、交流电网电压以及柔性直流输电系统给定的公式设定所述基础矩阵的元素包括：

所述换流器包括：整流换流器和逆变换流器；

基于整流换流器方向电流的变化量、整流换流器直流侧电压变化量、锁相环相角变化量、整流换流器交流侧方向电压变化量和所述柔性直流输电系统的控制器辅助变量确定所述基础矩阵的元素。