[发明专利]一种双馈风电机组的稳定性评估方法及系统

权利要求书

1.一种双馈风电机组的稳定性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、测量个周期内双馈风电机组的端口电压、电流、有功功率及锁相角的时域变化量；

步骤2、基于步骤1中测量得到的各时域变化量，利用建立的包括锁相环及串补线路系统参数的双馈风电机组端口能量模型，计算得到双馈风电机组的端口能量；

步骤3、根据计算得到的所述双馈风电机组的端口能量，得到双馈风电机组的耗散强度，根据耗散强度的大小评估系统的稳定水平，包括：

步骤301、将端口能量进行离散化：

得到双馈风电机组t₁,……t_n时的端口能量值ΔW_DFIG(t₁)，……，ΔW_DFIG(t_n)；n为数据个数；

步骤302、利用离散化的端口能量ΔW_DFIG(t₁)，……，ΔW_DFIG(t_n)，求解耗散强度η，包括：

利用下式计算离散化的双馈风电机组端口能量的平均值:

利用得到的离散化的端口能量ΔW_DFIG(t₁)，……，ΔW_DFIG(t_n)和所述平均值，基于下式计算得到耗散强度：

其中，为梯度符号。

2.根据权利要求1所述的双馈风电机组的稳定性评估方法，其特征在于，步骤2中所述的双馈风电机组的端口能量等于串补线路动态能量与锁相环动态能量之和：

式中：ΔW₁为串补线路动态能量，ΔW₂为锁相环动态能量，ΔP_e为双馈风电机组输出有功功率的时域变化量；Δθ为双馈风电机组锁相环的锁相角时域变化量；Δu_d、Δu_q、Δi_d和Δi_q分别为双馈风电机组输出端口的电压和电流相对稳态的d、q轴时域变化分量；ω为d、q轴下的振荡频率。

3.根据权利要求1所述的双馈风电机组的稳定性评估方法，其特征在于，根据η大小评估稳定水平：当η＞0时，系统稳定，且值越大，稳定水平越高；当η＝0时，系统为临界稳定；当η＜0时，系统不稳定，次同步振荡发散。

4.一种双馈风电机组的稳定性评估系统，其特征在于，包括数据采集模块、端口能量计算模块、稳定评估模块和结果输出模块；

所述数据采集模块用于采集双馈风电机组端口电压、电流、有功功率及锁相角的时域变化量；

所述端口能量计算模块用于计算双馈风电机组的端口能量；

所述稳定评估模块根据耗散强度的正负及大小评估双馈风电机组次、超同步的稳定水平；包括：

步骤S1、将端口能量进行离散化：

得到双馈风电机组t₁,……t_n时的端口能量值ΔW_DFIG(t₁)，……，ΔW_DFIG(t_n)；n为数据个数；

步骤S2、利用离散化的端口能量ΔW_DFIG(t₁)，……，ΔW_DFIG(t_n)，求解耗散强度η，包括：

步骤S201、利用下式计算离散化的双馈风电机组端口能量的平均值:

步骤S202、利用得到的离散化的端口能量ΔW_DFIG(t₁)，……，ΔW_DFIG(t_n)和端口能量的平均值，基于下式计算得到耗散强度：

其中，为梯度符号；

步骤S3、根据η大小评估稳定水平：当η＞0时，系统稳定，且值越大，稳定水平越高；当η＝0时，系统为临界稳定；当η＜0时，系统不稳定，次同步振荡发散；

所述结果输出模块用于输出双馈风电机组实时端口能量及稳定水平。