[发明专利]电力系统阻抗模型的测辩方法及系统

说明书

本发明公开了一种电力系统阻抗模型的测辩方法及系统，其中方法包括以下步骤：调整端口工频电压和端口工频电流，以设定稳态工作点，并在设备端口加入预设信号谐波干扰源；采集设备端口的电压和电流，并通过傅里叶分析计算电压和电流的工频相量和谐波相量；根据工频电压电流相量计算得到工况行向量，并改变运行工况，以得到不同的系数行向量；根据不同的系数行向量得到系数矩阵，并扩展系数矩阵，且构造列向量；根据扩展后的系数矩阵和列向量解出设备参数，以获取设备的阻抗模型。该方法有效实现了在运行工况不断变化下设备阻抗模型的准确计算，并有效提高电力系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及电力系统分析与控制技术领域，特别涉及一种电力系统阻抗模型的测辩方法及系统。

背景技术

近些年来，基于电力电子变流器的风电、光伏等清洁可再生能源发电技术快速发展，电力电子设备在电力系统中的占比大大增加。高比例电力电子设备的接入，增加了电力系统的不稳定因素，同时也相应地给稳定性分析带来了挑战。

评估高度电力电子化的电力系统稳定性，一般可以采用阻抗模型的方法。阻抗模型分析法是一种准确而有效的方法，该方法首先对电力系统中各电力设备进行阻抗建模，然后将复杂系统转化为不同阻抗之间串并联的关系，大大降低了系统稳定性分析的复杂度。

然而，作为一种小信号模型，设备阻抗模型的大小与其运行工况密切相关，即若并网点端口的工频电压、电流发生变化，则设备的阻抗模型也会相应的发生变化，而且这种变化是非线性的。因此，运行工况在不断变化的情况下，若使用恒定不变的阻抗模型分析系统稳定性可能会造成较大误差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决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系统阻抗模型的测辩方法，该方法有效实现了在运行工况不断变化下设备阻抗模型的准确计算，并有效提高电力系统的稳定性。

本发明的另一个目的在于提出一种电力系统阻抗模型的测辩系统。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种电力系统阻抗模型的测辩方法，所述电力系统阻抗模型中设备参数和运行工况解耦，以根据并网点工况确定阻抗模型，其中，所述方法包括以下步骤：调整端口工频电压和端口工频电流，以设定稳态工作点，并在设备端口加入预设信号谐波干扰源；采集所述设备端口的电压和电流，并通过傅里叶分析计算所述电压和所述电流的工频相量和谐波相量；根据工频电压电流相量计算得到工况行向量，并改变运行工况，以得到不同的系数行向量；根据所述不同的系数行向量得到系数矩阵，并扩展所述系数矩阵，且构造列向量；根据扩展后的系数矩阵和所述列向量解出所述设备参数，以获取所述设备的阻抗模型。

本发明实施例的电力系统阻抗模型的测辩方法，通过阻抗模型中设备参数和运行工况解耦，实现了在设备实际运行过程中，若已知设备参数，则只需测量其并网点工况即能确定其阻抗模型，并且还进行设备参数的测量和计算，确定设备参数的取值，以进一步确定设备的阻抗模型，从而有效实现了在运行工况不断变化下设备阻抗模型的准确计算，并有效提高电力系统的稳定性。

另外，根据本发明上述实施例的电力系统阻抗模型的测辩方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述获取所述设备的阻抗模型，进一步包括：在任意工况下，检测所述设备端口的电压和电流，以得到工况的工频电压、电流相量；将所述设备参数代入第一公式得到第一向量，并将所述工况的工频电压、电流相量和所述第一向量代入第二公式得到工况行向量和设备参数矩阵，根据所述第一向量和所述工况行向量、设备参数矩阵通过第三公式得到所述阻抗模型。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一公式为：