[发明专利]用于多馈入电力电子系统中STATCOMS最佳放置的度量方法

说明书

本发明公开了用于多馈入电力电子系统中STATCOMS最佳放置位置获得方法。通过采用基于阻抗的方法对结构保持多馈入电力电子系统模型进行建模，得到网络侧和设备侧的结构保持阻抗矩阵，从而得到结构保持多馈入电力电子系统的闭环模型特征方程。由结构保持多馈入电力电子系统的最弱特征值的左右特征向量，得到STATCOM的阻抗矩阵中任意参数与最弱特征值的灵敏度。推导出的灵敏度可以证明STATCOM的位置对系统稳定性的影响。基于此，提出了一种指标用于指导STATCOM在结构保持多馈入电力电子系统中的最佳放置方法。本发明提出的衡量STATCOM放置优先级的度量参数qi′计算简单，可应用于多馈入电力电子系统中STATCOM最佳放置的判断，使多馈入电力电子系统稳定运行。

技术领域

本发明涉及电气信息技术领域，具体为用于多馈入电力电子系统中 STATCOMS最佳放置的度量方法。

背景技术

通常通过电力电子设备(PED)连接到交流电网的可再生能源的日益普及正在改变电力系统的特性，因为PED显示出与同步发电机不同的特性。特别是在中国，通过高电网阻抗(即弱电网)的长距离输电线路，存在位于偏远地区的可再生能源发电基地的大规模集成。当连接到弱电网时，多馈入电力电子系统，即集成到交流电网中的多个PED，将遭受潜在的小信号稳定性问题。

为了防止这些问题，安装静态同步补偿器(STATCOM)是一种潜在的方法，它不仅可以提供无功功率支持，还可以提高小信号稳定性。先前的工作通常将可再生能源简化为连接到交流电网的PED，即单馈入电力电子系统(单馈入电力电子系统)，以设计STATCOM的控制参数。然而，很少有工作讨论STATCOM 在保持结构的多馈入电力电子系统中的最佳放置问题，以增强小信号稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供用于多馈入电力电子系统中STATCOMS最佳放置的度量方法，用于在结构保留多馈入电力电子系统中最佳放置STATCOM，以改善小信号稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：用于多馈入电力电子系统中STATCOMS最佳放置的度量方法，通过采用基于阻抗的方法对结构保持多馈入电力电子系统闭环模型进行建模，得到网络侧和设备侧的结构保持阻抗矩阵，再得到结构保持多馈入电力电子系统的闭环模型特征方程；

由结构保持多馈入电力电子系统的最弱特征值s_w的左右特征向量v′,u′，得到STATCOM的阻抗矩阵εY_r中任意参数k^ith与最弱特征值s_w的灵敏度，从而得到衡量多馈入电力电子系统中STATCOM放置优先级的度量参数qi′，较大的qi′表示第i个总线上的STATCOM对多馈入电力电子系统的稳定性有较大的影响，即第i个总线更适合用于STATCOM；否则，如果qi′较小，则不建议将STATCOM 放置在第i个总线上。

优选的，所述结构保持多馈入电力电子系统闭环模型特征方程为以下公式：

det(C(s))＝det(Y′_nets+Y′_PEDs)＝0

其中，C(s)∈R^n×n是闭环传递函数矩阵，Y′_nets是网络侧阻抗矩阵，Y′_PEDs是设备侧阻抗矩阵，det表示矩阵的行列式。

优选的，所述的多馈入电力电子系统中STATCOM的阻抗矩阵εY_r中任意参数k^ith与最弱特征值s_w的灵敏度的推导具体采用以下方式：

1)由闭环传递函数矩阵C(s)，求出多馈入电力电子系统的节点减少闭环传输矩阵C_red(s)，仅保留电力电子设备的终端节点，C_red(s)中包含扩展导纳矩阵Y_eq；