[发明专利]一种高比例电力电子电力系统稳定评估的方法及装置

说明书

本发明公开了用于高比例电力电子电力系统稳定评估的方法及装置，包括：获取高比例电力电子电力系统的闭环传递函数矩阵、电力电子电源场站的传递函数矩阵以及高比例电力电子电力系统的交互作用矩阵；基于高比例电力电子电力系统的闭环传递函数矩阵和电力电子电源场站的传递函数矩阵计算各场站的统一性稳定判据矩阵，并基于统一性稳定判据矩阵确定各电力电子电源场站的安全稳定性；基于交互作用矩阵计算高比例电力电子电力系统的相对增益矩阵，基于相对增益矩阵确定电力系统中各电力电子电源场站间的交互作用程度；基于高比例电力电子电力系统的闭环传递函数矩阵和电力电子电源场站的传递函数矩阵计算高比例电力电子电力系统的区域统一性稳定判据矩阵，基于区域统一性稳定判据矩阵确定各电力电子电源区域的安全稳定性。

技术领域

本发明涉及电力系统建模技术领域，更具体地，涉及一种高比例电力电子电力系统稳定评估的方法及系统。

背景技术

随着新能源并网规模快速增长，新能源宽频振荡、暂态过电压等稳定问题日益凸显。新版《电力系统安全稳定导则》明确提出“电力电子电源场站短路比应达到合理水平”，但缺少具体评价方法和标准，无法量化新能源集群接入交流电网的稳定程度。传统短路比(short circuit ratio，SCR)常被用于直流输电系统馈入受端交流电网后的电力系统稳定性分析，表征了受端交流电网对直流馈入系统的电压支撑能力。近年来，高比例电力电子电源密集接入送端电力系统，新能源机组、电力电子换流器、交流电力系统间存在的复杂交互作用使得送端电力系统安全稳定性问题日渐突出，传统SCR也被逐渐应用于送端系统的新能源并网稳定性分析，并取得了一定的应用成果。但现有SCR依然存在稳定判据不明确、适用范围小等不足，限制了其在高比例电力电子电力系统中的应用。

研究电力电子电源集群接入交流电网的稳定性评估新方法，对高比例电力电子电力系统的发展规划与安全稳定运行具有重要意义。

发明内容

本发明技术方案提供一种用于确定高比例电力电子电力系统的稳定性的方法及系统，以解决如何对高比例电力电子电力系统稳定评估进行评估问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种高比例电力电子电力系统稳定评估的方法，所述方法包括：

获取高比例电力电子电力系统的闭环传递函数矩阵H(s)、电力电子电源场站的传递函数矩阵G_g(s)以及高比例电力电子电力系统的交互作用矩阵G_m(s)；

基于高比例电力电子电力系统的闭环传递函数矩阵H(s)和电力电子电源场站的传递函数矩阵G_g(s)计算各场站的统一性稳定判据矩阵USI_|场站，并基于各场站的统一性稳定判据矩阵USI_|场站确定各电力电子电源场站的安全稳定性；

基于高比例电力电子电力系统的交互作用矩阵G_m(s)计算高比例电力电子电力系统的相对增益矩阵R_RGA，基于所述相对增益矩阵R_RGA确定电力系统中各电力电子电源场站间的交互作用程度；

基于高比例电力电子电力系统的闭环传递函数矩阵H(s)和电力电子电源场站的传递函数矩阵G_g(s)计算所述高比例电力电子电力系统的区域统一性稳定判据矩阵USI_|区域，基于区域统一性稳定判据矩阵USI_|区域确定各电力电子电源区域的安全稳定性；

基于电力电子电源场站中各场站的统一性稳定判据矩阵USI_|场站、区域统一性稳定判据矩阵USI_|区域和高比例电力电子电力系统的相对增益矩阵R_RGA确定高比例电力电子电力系统的安全稳定性。

优选地，所述基于场站统一性稳定判据矩阵USI_|场站确定各电力电子电源场站的安全稳定性，包括：