[发明专利]一种基于负阻尼贡献的风电场次同步振荡切除方法

权利要求书

1.一种基于负阻尼贡献的风电场次同步振荡切除方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：首先，采集各集电线以及升压站出线的三相电压和电流，计算升压站出线瞬时功率并以此判断是否发生振荡，若振荡发生，根据振荡频率滤波得到集电线的谐振电压、谐振电流、谐振阻抗；其次，判断谐振阻抗是否呈现负电阻特性，若存在负电阻则选取负电阻最大的集电线路切除，根据切除前后出线瞬时功率的衰减系数变化率，决定后续需要切除的集电线路；再次，若剩余集电线路均不具有负电阻特性而次同步振荡仍持续，则选择次同步振荡电流幅值最大的集电线路进行切除；最后，切除后延时稳定一段时间，重复以上步骤继续选择切除线路，直至次同步振荡消失或线路全部切除，其中，集电线是指升压站进线。

2.一种基于负阻尼贡献的风电场次同步振荡切除方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下：

(1)以采样频率f_s采集第i条集电线三相相电压u_ai、u_bi、u_ci，三相相电流i_ai、i_bi、i_ci，获取三相相电压u_ai、u_bi、u_ci，三相相电流i_ai、i_bi、i_ci的时间序列u_ai(k)、u_bi(k)、u_ci(k)和i_ai(k)、i_bi(k)、i_ci(k)，同时以采样频率f_s采集风场升压站出线的三相相电压u_aoj、u_boj、u_coj，三相相电流i_aoj、i_boj、i_coj，获取对应时间序列u_aoj(k)、u_boj(k)、u_coj(k)和i_aoj(k)、i_boj(k)、i_coj(k)，计算风场升压站出线的瞬时功率p_j(k)，其中，集电线是指升压站进线；

(2)对p_j(k)序列截取数据长度为N的有限长度数据窗，对数据窗内数据进行FFT计算得到频谱数据，寻找p_j(k)频谱的极值点P_j(k₁)并且P_j(k₁)≥TH，即可认为存在振荡频率为f_k1＝k₁f_s/N的次同步/超同步振荡，其中，TH为阈值，同时记录瞬时功率数据p_j(k)，寻找振荡起始阶段瞬时功率的振荡包络线，并求取衰减系数d_j，其中j表示次同步振荡切除线路的轮次，j＝0,1，…,n；

(3)对满足条件的频点频率信号进行滤波提取，得到该频率下的实时序列和

(4)在时间窗T内通过比较实时序列，分别获取序列的峰值以及同相电压电流之间的相角得到三相相阻抗的计算方式；以及

(5)分别计算的实部，得到从集电线看到的风电机组外部电阻特性，

(6)在风电场升压站计算集电线次同步频率下的相阻抗，实部分别为：对各条集电线的按照从小到大进行排序；

(7)如果存在实部为负，则第一轮切除操作先切除各条集电线的或者或者中电阻最小的一条集电线，最小值为R_jmin，同时记录风场出线的瞬时功率为p_j+1(k)，计算衰减系数d_j+1；

(8)计算Δd_j＝d_j+1-d_j，获取关联系数c_j＝Δd_j/R_jmin；

(9)去除切除掉的线路后，延长固定时间T₁，重复步骤(2)～(6)，重新生成按照从小到大排列的各条线路阻抗实部集合，如果集合中存在负电阻，则从集合中从小到大选取负电阻的线路，使得选择的线路负电阻之和R_(j+1)min满足d_j+1≤c_j|R_(j+1)min|，切除选择的负电阻特性线路，令j＝j+1，记录风场升压站出线的瞬时功率为p_j+1(k)，计算衰减系数d_j+1；

(10)重复步骤(8)～(9)，直至不存在负电阻特性线路为止；

(11)判断计算出来的瞬时功率p_j+1(k)，如果持续振荡，切除集电线中振荡电流幅值最大的线路；

(12)去除切除掉的线路后，延长固定时间T₁，重复步骤(11)，直至振荡消除。