[发明专利]一种分散式风电机组电能质量测试方法

权利要求书

1.一种分散式风电机组电能质量测试方法，其特征在于，包括：

利用虚拟电网模型，确定风电机组产生的电压波动和闪变；其中，通过极点对称模态分解算法，确定测试电压基波电气角；

利用虚拟电网解析模型，确定电压波动和闪变与电网阻抗角的函数关系；并根据电压波动和闪变与电网阻抗角的函数关系，确定电网和风电机组波动性之间的关系；

基于信息物理系统构建电能质量检测平台；并通过电能质量检测平台将隐性数据转化为显性数据，将显性数据转换成能理解的信息，以及通过智能分析与决策，形成最优策略和知识。

2.如权利要求1所述的分散式风电机组电能质量测试方法，其特征在于，所述利用虚拟电网模型，确定风电机组产生的电压波动和闪变；具体包括：

风电机组用电流源i_m(t)代替，虚拟电网由一个理想的相电压源u₀(t)、线路等效电阻R_fic和等效电感L_fic串联组成，虚拟电网上的电压波动如下：

其中，理想的相电压源u₀(t)需满足两个条件：一是电压波动必须是0，不能产生闪变，二是与测试电压u_m(t)具有相同的电气角；理想的相电压源u₀(t)定义如下：

式中，U_n为电网额定电压的有效值；测试电压基波电气角的定义如下：

式中，f(t)是电网的基本频率，随时间变化；t为自时间序列开始记录起的时间；α₀为t＝0时的电气角；

将虚拟电网上的电压波动u_fic(t)输入到闪变仪，根据电压闪变算法，得到闪变值。

3.如权利要求2所述的分散式风电机组电能质量测试方法，其特征在于，所述通过极点对称模态分解算法，确定测试电压基波电气角；具体包括：

采用极点对称模态分解算法，检测电网的基本频率f(t)的瞬时频率和幅度；并根据电网的基本频率f(t)的瞬时频率和幅度，确定测试电压基波电气角。

4.如权利要求3所述的分散式风电机组电能质量测试方法，其特征在于，所述瞬时频率和幅度，包括：基波频率和幅度、谐波频率和幅度、间谐波频率和幅度、闪变信号的频率和幅度。

5.如权利要求1所述的分散式风电机组电能质量测试方法，其特征在于，所述利用虚拟电网解析模型，确定电压波动和闪变与电网阻抗角的函数关系；具体包括：

电压波动是由风的波动性引起风能量变化的结果，利用解析方法建立电网与风机间的数学模型，综合考虑电网阻抗、有功功率、无功功率，确定虚拟电网解析模型；

U₁为电网的电压，U₂为公共连接点PCC的电压，PCC处电压的表达式为：

其中，P为有功功率，Q为无功功率；选择虚拟电网解析模型中阻抗Z的实部R_k和虚部X_k，利用如下公式获得合适的电网阻抗相角ψ_k：

其中，f_g为电网额定频率；虚拟电网的三相短路视在功率由如下公式确定：

根据U₁、U₂、R_k、X_k、ψ_k、S_k,fic、额定视在功率S_n之间的联系，确定电压波动和闪变与电网阻抗角ψ_k的函数关系。