[发明专利]陆上双馈风场经传统直流送出系统稳定性判别方法及装置

权利要求书

1.陆上双馈风场经传统直流送出系统稳定性判别方法，其特征在于，包括：

S1、根据给定系统的阻抗Z_wl和交流电网阻抗Z_g，在复平面绘制系统的Nyquist曲线；所述给定系统即为陆上双馈风场经传统直流送出系统；

S2、根据给定系统稳定性裕度，将复平面划分为稳定运行可行区域和稳定运行禁止区域；

若所述给定系统的Nyquist曲线全频段均在稳定运行可行区域，则判定给定系统能够稳定运行；

若所述给定系统的Nyquist曲线进入稳定运行禁止区域，则判定给定系统中存在振荡风险，则给定系统在不稳定频率点无法稳定运行，所述不稳定频率点则为进入稳定运行禁止区域的Nyquist曲线对应的频率点；

所述根据给定系统的阻抗Z_wl和交流电网阻抗Z_g，在复平面绘制系统的Nyquist曲线，具体包括如下步骤：

S101、获取双馈风场子系统的结构参数；

根据双馈风场子系统的结构参数，计算网侧变流器GSC控制器和机侧变流器RSC控制器的稳态输出值；其中网侧变流器GSC控制器的稳态输出值包括网侧变流器GSC控制器在稳定运行时在d轴输出的直流分量D₀和q轴输出的直流分量和Q₀；机侧变流器RSC控制器的稳态输出值包括机侧变流器RSC控制器在稳定运行时在d轴输出的直流分量D_r0和q轴输出的直流分量Q_r0；

D₀＝K_dqI₁sinφ_i1-2πf₁L_pI₁sinφ_i1+V₁

Q₀＝-K_dqI₁cosφ_i1+2πf₁L_pI₁cosφ_i1

式中：K_dq为网侧变流器GSC控制器的解耦系数；I₁为并网点基频电流；φ_i1为初始相角；f₁为基频频率；L_p为网侧变流器GSC逆变器侧滤波电感；V₁为并网点基频电压；R_r为转子电阻；R_s为定子电阻；ω_slip为转差角频率；ω₁为基频角频率；L_s为定子电感；L_r为转子电感；L_m为互感；K_e为定转子匝数比；I_rd和I_rq则分别为机侧变流器RSC控制器的电流指令值d轴和q轴分量；

S102、根据给定双馈风场子系统的结构参数、控制参数及相关稳态值，计算得到特定频率f下的风场阻抗值Z_wf(s)；

式中：s为频率f对应的虚数形式，s＝2πfj；j为虚数符号；H_i为GSC电流控制器的PI传递函数；T_PLL为锁相环闭环传递函数；H_ri为RSC控制器的PI传递函数；K_rd为RSC控制器的解耦系数；I_r1为转子基频电流；ρ为定转子转差；Δ_p为指代参数，用于指代

S103、获取传统直流送出子系统的输出有功功率P、传统直流送出子系统的输出无功功率Q；

S104、计算特定频率f下的传统直流送出子系统的阻抗值Z_LCC(s)；

式中：k_T为交流侧变压器变比；k为预设的整数；P为传统直流送出子系统的传输有功功率运行稳态值P；Q为传统直流送出子系统的传输无功功率运行稳态值；S为视在功率，S＝P+jQ；F为触发角控制部分传递函数；ω₁为基频角频率；Z_dc为直流线路阻抗；C_L为交流侧无功补偿电容；||为并联阻抗计算符号；

S105、将所述特定频率f下的风场阻抗值Z_wf(s)以及特定频率f下的传统直流送出子系统的阻抗值Z_LCC(s)进行阻抗级联进行相应的阻抗级联，得到特定频率f下的整个所述陆上双馈风场经传统直流送出系统的总阻抗值Z_wl；

所述给定系统通过并网点PCC接入交流电网，获取交流电网阻抗为Z_g。