[发明专利]交直流多端口电力设备的导纳模型的生成方法及装置

权利要求书

1.一种交直流多端口电力设备的导纳模型的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取变流器参数和电网参数、获取变流器的控制器参数，在并网系统运行时获取电网稳态电气值；

基于外环和内环全阶控制及内外环小信号动态，计及交直流网络的耦合和变流器自身的频率耦合效应，对直流侧和交流侧建模，将直流侧的一端口动态和交流侧的两端口动态反映在同一导纳模型中，以建立三端口三维导纳模型；

根据设定的初始频率，将所述变流器参数和电网参数、所述变流器的控制器参数和所述电网稳态电气值代入所述三端口三维导纳模型，得到所述初始频率下变流器并网系统三端口导纳值，将所述初始频率按线性步长递增至频率阈值分别求解不同频率下变流器并网系统三端口导纳值，生成频带内的变流器三端口导纳模型；

所述三端口三维导纳模型为：

其中，Δi_p(s+jω₁)和Δi_n(s-jω₁)为交流侧电流扰动的两个分量，Δv_p(s+jω₁)和Δv_n(s-jω₁)为交流侧电压扰动的两个分量，Δi_dc(s)为直流侧电流扰动，Δv_dc(s)为直流侧电压扰动，矩阵Y_vsc^dcQ的非对角元素Y_pn和Y_np反映的是交流侧变量的频率耦合，非对角元素Y_ps，Y_sp，Y_ns，Y_sn反映的是变流器交直流端口动态之间的耦合效应；

其中：

其中，i_pns＝[Δi_p(s+jω₁),Δi_n(s-jω₁),Δi_dc(s)]为序坐标下端口小信号扰动电流变量列向量，v_pns＝[Δv_p(s+jω₁),Δv_n(s-jω₁),Δv_dc(s)]为序坐标下端口小信号扰动电压变量列向量，K0，K1，K2，K3，K4，K5，K6为常数矩阵，Z_con为变流器电路参数矩阵，G_del为PWM延时控制矩阵，G_dei为内环电流控制解耦矩阵，G_ci为内环电流PI控制矩阵，G_dcQ为外环电压和功率控制矩阵，G_Q1为第一外环无功功率计算矩阵，G_Q2为第二外环无功功率计算矩阵，G_PLLⁱ为PLL对电流变量影响矩阵，G_PLL^v为PLL对电压变量影响矩阵，G_PLL^m为PLL对占空比变量影响矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变流器参数包括：包括变流器电阻、变流器电感、电网电阻和电网电感。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变流器的控制器参数包括：直流电压参考值，d轴和q轴的PI参考电流控制器参数，PLL的闭环传递函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电网稳态电气值包括：并网变流器端口的工频基波电压、电流和稳态占空比，控制器电流控制中d、q轴电流稳态值I_d0和I_q0，以及两者的夹角。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述三端口三维导纳模型进行求逆，得到三端口三维阻抗矩阵模型，所述三端口三维阻抗矩阵模型为：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述三端口三维导纳模型中的参数进行坐标变换，得到不同坐标系下的三端口三维导纳模型。