[发明专利]一种用于直驱风机引发次同步振荡的判断方法

权利要求书

1.一种用于直驱风机引发次同步振荡的判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取直驱风机并网结构的控制器参数、锁相环控制参数和电网运行参数，建立系统实时小信号模型；

(2)利用小干扰法进行谐波相位分析，得到输入输出谐波间的相位关系；

(3)利用输入输出谐波间的相位关系构造系统稳定性判据，进而判断系统发生次同步振荡的危险频率。

2.根据权利要求1所述的一种用于直驱风机引发次同步振荡的判断方法，其特征在于，所述步骤(1)建立的系统实时小信号模型是根据网络拓扑结构将各个元件连接成系统，经线性化后得到的在小扰动分析状态下使用的模型，包括网侧换流器控制系统模型、锁相环模型以及电网结构模型。

3.根据权利要求1所述的一种用于直驱风机引发次同步振荡的判断方法，其特征在于，所述步骤(2)利用小干扰法进行谐波相位分析的具体过程如下：

根据时域谐波的相位特性，利用系统实时小信号模型计算系统对输入测试信号的响应过程，得到在风机出口处由控制系统引起的电压谐波为：

将上述公式中与原有扰动频率相同部分的分量进行提取，得到这一分量与输入谐波间的相位关系，即判断系统稳定性所需获得相位为γ₁；

其中，

M＝Acosλ,N＝Asinλ

式中，Δu_as为风机出口处由控制系统引起的电压谐波，Δu_dref为d轴电压参考值，Δu_qref为q轴电压参考值，ω₀为工频，ω_s为扰动电流频率，K₁,K₂为谐波幅值，γ₁,γ₂为谐波相位，Σ为其他频率谐波级数和；D₁,D₂,D₃,D₄分别为变换中间量，K_pi为锁相环积分系数，A为相角误差幅值，A₁,B₁,B₂,M,N,C₁,C₂均为推导中间变量，λ为，K_PP为锁相环比例系数，L为输电线等效电感，K_ii为电流内环比例系数，Δθ为扰动引起相角误差，L_g为输电线等效电感，δ为扰动引起的换流器控制器输出电压相角，K_ip为电流内环比例系数。

4.根据权利要求1所述的一种用于直驱风机引发次同步振荡的判断方法，其特征在于，所述步骤(3)利用输入输出谐波间的相位关系构造的系统稳定性判据表示为：

利用判据W，通过计算次同步频域内的W值，获得W随频率变化曲线，W大于零的点对应的频率即为系统次同步振荡的危险频率f_os。