[发明专利]特高压直流分层接入的稳定裕度及其灵敏度分析方法

权利要求书

1.特高压直流分层接入的稳定裕度及灵敏度分析方法，其特征是，包括：

对高低端换流站分别采用微分-代数方程建模，得到特高压直流分层接入模式下的小干扰分析模型，用以描述特高压直流分层接入模式下的多种耦合关系；

针对上述小干扰分析模型，将距离虚轴最近的特征值定义为关键特征值，利用关键特征值判断系统的稳定性；

利用关键特征值判断系统的稳定性，具体而言：对于同一个系统而言，关键特征值的实部为正数，表示系统不稳定；关键特征值的实部为负数，表示系统稳定，距离虚轴越近，系统距离不稳定状态越近，即稳定裕度越小；关键特征值的实部为负数，距离虚轴越远，系统稳定程度越高，即稳定裕度越大；

连续调节直流系统PI控制环节的积分系数或微分系数，得到相应状态矩阵的特征值，根据状态矩阵的关键特征值判断系统稳定性的灵敏程度。

2.如权利要求1所述的特高压直流分层接入的稳定裕度及灵敏度分析方法，其特征是，特高压直流分层接入模式下的小干扰分析模型中，每个换流器，选取直流PI控制环节积分器输出量x、直流电流I_d为状态变量。

3.如权利要求1所述的特高压直流分层接入的稳定裕度及灵敏度分析方法，其特征是，特高压直流分层接入模式下的小干扰分析模型中，包括高端换流器与低端换流器的微分方程及代数方程。代数方程组由两部分组成，第一部分描述了换流站内各控制参数的代数关系以及交直流系统间的联系；代数方程的第二部分表示各逆变端交流系统间的耦合关系。

4.如权利要求3所述的特高压直流分层接入的稳定裕度及灵敏度分析方法，其特征是，高端换流器与低端换流器的微分方程如下所示：

其中，I_d：直流系统电流；U_dr：直流系统整流侧电压；U_di：直流系统逆变侧电压；R：直流线路电阻；L：直流线路电感；x_r：整流侧控制环节中PI控制的积分量；k_ri：整流侧控制环节中PI控制积分环节系数；K_Id：整流控制系统惯性环节系数；I_dref：直流电流整定值；γ₁，γ₂：高低端逆变侧关断越前角；γ_ref1,γ_ref2：高低端逆变侧关断越前角整定值。