[发明专利]一种基于坐标变换的阻抗计算方法和系统

权利要求书

1.一种基于坐标变换的阻抗计算方法，其特征在于，所述方法包括：

根据虚拟同步发电机受扰动后在初始dq坐标系下的参量确定虚拟同步发电机受扰动后的等效dq坐标系与所述初始dq坐标系的偏差角小信号矩阵；

利用所述偏差角小信号矩阵确定等效dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的占空比扰动矩阵；

将所述等效dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的占空比扰动矩阵转换为初始dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的占空比扰动矩阵；

利用所述初始dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的占空比扰动矩阵确定虚拟同步发电机受扰动后的输出阻抗矩阵。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据虚拟同步发电机受扰动后在初始dq坐标系下的参量确定虚拟同步发电机受扰动后的等效dq坐标系与所述初始dq坐标系的偏差角小信号矩阵，包括：

按下式确定所述虚拟同步发电机受扰动后的等效dq坐标系与所述初始dq坐标系的偏差角小信号矩阵

式中，I_d为初始dq坐标系下LC滤波器经过电感的d轴电流的稳态值；I_q为初始dq坐标系下LC滤波器经过电感的q轴电流的稳态值；E_d为初始dq坐标系下虚拟同步发电机的d轴输出电压的稳态值；E_q为初始dq坐标系下虚拟同步发电机的q轴输出电压的稳态值；s为拉普拉斯算子；ω_o为虚拟同步发电机的标准同步旋转角速度；D'为阻尼系数；J为虚拟同步发电机的转子转动惯量；为初始dq坐标系下LC滤波器经过电感的电流扰动矩阵；为初始dq坐标系下虚拟同步发电机的电压扰动矩阵；D为角度扰动的电流系数矩阵；E为角度扰动的电压系数矩阵。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述偏差角小信号矩阵确定等效dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的占空比扰动矩阵，包括：

利用所述偏差角小信号矩阵确定等效dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的电流扰动矩阵和电压扰动矩阵；

根据所述等效dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的电流扰动矩阵和电压扰动矩阵确定所述等效dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的占空比扰动矩阵。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述偏差角小信号矩阵确定等效dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的电流扰动矩阵和电压扰动矩阵，包括：

按下式确定所述等效dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的电流扰动矩阵

将虚拟同步发电机受扰动后的等效dq坐标系与所述初始dq坐标系的偏差角小信号矩阵代入上式中，得：

式中，为虚拟同步发电机受扰动后的等效dq坐标系与所述初始dq坐标系的偏差角小信号矩阵；为初始dq坐标系下LC滤波器经过电感的电流扰动矩阵；为初始dq坐标系下虚拟同步发电机的电压扰动矩阵；I_d为初始dq坐标系下LC滤波器经过电感的d轴电流的稳态值；I_q为初始dq坐标系下LC滤波器经过电感的q轴电流的稳态值；I₂为二阶单位矩阵；D为角度扰动的电流系数矩阵；E为角度扰动的电压系数矩阵；

按下式确定所述等效dq坐标系下虚拟同步发电机的主电路小信号模型中的电压扰动矩阵

将虚拟同步发电机受扰动后的等效dq坐标系与所述初始dq坐标系的偏差角小信号矩阵代入上式中，得：

式中，E_d为初始dq坐标系下虚拟同步发电机的d轴输出电压的稳态值；E_q为初始dq坐标系下虚拟同步发电机的q轴输出电压的稳态值。