[发明专利]一种多机多节点发电系统的稳定性评估方法及系统

权利要求书

1.一种多机多节点发电系统的稳定性评估方法，其特征在于，包括：

对多机多节点发电系统进行潮流计算，得到多机多节点发电系统稳态运行状态下的各节点的电压幅值、相位与功率；

根据所述节点的电压幅值、相位与功率，计算与每个节点相连接的变换器的稳态控制信号及电参量的稳态谐波含量，得到各变换器的稳态控制信号及电参量的稳态谐波含量；

建立各变换器的考虑频率耦合效应的阻抗，将每个所述变换器的稳态控制信号及电参量的稳态谐波含量代入对应变换器的考虑频率耦合效应的阻抗，得到各变换器的特定工况下考虑频率耦合效应的阻抗；

将多机多节点发电系统网络中所有所述变换器的特定工况下考虑频率耦合效应的阻抗及无源元件阻抗按照多机多节点发电系统的网络拓扑连接，得到多机多节点发电系统的网络节点导纳矩阵；

根据所述网络节点导纳矩阵得到聚合至设定节点的等效网络阻抗；

对所述聚合至设定节点的等效网络阻抗应用广义奈奎斯特稳定性判据或奈奎斯特稳定性判据评估多机多节点发电系统的稳定性。

2.根据权利要求1所述的多机多节点发电系统的稳定性评估方法，其特征在于，所述根据所述节点的电压幅值、相位与功率，计算与每个节点相连接的变换器的稳态控制信号及电参量的稳态谐波含量，得到各变换器的稳态控制信号及电参量的稳态谐波含量，具体包括：

根据每个变换器的功率电路拓扑，建立各变换器的功率电路稳态频域方程；

将所述节点的电压幅值、相位与功率，以及与每个节点相连接的变换器的各项参数，代入所述变换器的功率电路稳态频域方程进行迭代求解，计算各变换器的稳态控制信号及电参量的稳态谐波含量。

3.根据权利要求1所述的多机多节点发电系统的稳定性评估方法，其特征在于，所述建立各变换器的考虑频率耦合效应的阻抗，将每个所述变换器的稳态控制信号及电参量的稳态谐波含量代入对应变换器的考虑频率耦合效应的阻抗，得到各变换器的特定工况下考虑频率耦合效应的阻抗，具体包括：

建立变换器的考虑频率耦合效应的阻抗当扰动频率f_p下的第一扰动电压为正序时，耦合频率为f_p-2f₁，Y_p(s)为变换器的并网电流在扰动频率f_p的第一电流响应对第一扰动电压的传递函数，Y_c(s)为变换器的并网电流在耦合频率f_p-2f₁的第二电流响应对第一扰动电压的传递函数，为第二电流响应对第二扰动电压的传递函数，第二扰动电压为考虑电网阻抗时，变换器的并网电流在耦合频率的电流响应流过电网阻抗后产生的耦合频率的扰动电压，为第一电流响应对第二扰动电压的传递函数；其中，f₁为基波频率，即50Hz工频；ω指角速度，1指基波；

将所述变换器的稳态控制信号及电参量的稳态谐波含量代入所述变换器的考虑频率耦合效应的阻抗得到各变换器的特定工况下考虑频率耦合效应的阻抗。

4.根据权利要求1所述的多机多节点发电系统的稳定性评估方法，其特征在于，所述将多机多节点发电系统网络中所有所述变换器的特定工况下考虑频率耦合效应的阻抗及无源元件阻抗按照多机多节点发电系统的网络拓扑连接，得到多机多节点发电系统的网络节点导纳矩阵，具体包括：

根据多机多节点发电系统的网络拓扑以及所有所述变换器的特定工况下考虑频率耦合效应的阻抗、所有变压器的阻抗、所有线路的阻抗来计算各节点对地导纳与任意两节点间的导纳；

将所述各节点对地导纳与所述任意两节点间的导纳按照多机多节点发电系统的网络拓扑连接，构成阻抗网络，并对所述阻抗网络进行编号后，得到多机多节点发电系统的网络节点导纳矩阵。

5.根据权利要求1所述的多机多节点发电系统的稳定性评估方法，其特征在于，所述根据所述网络节点导纳矩阵得到聚合至设定节点的等效网络阻抗，具体包括：

根据所述网络节点导纳矩阵采用基尔霍夫电流定律与欧姆定律，建立设定节点电压方程；

根据所述网络节点导纳矩阵采用基尔霍夫电流定律，建立设定节点扰动电流方程；

将所述设定节点电压方程代入所述设定节点扰动电流方程，得到聚合至设定节点的等效网络阻抗。