[发明专利]一种并网电压源型换流器平衡点稳定性判据

权利要求书

1.一种并网电压源型换流器平衡点稳定性判据推导方法，其特征在于，该判据是判定系统稳定的充分必要条件，包括以下步骤：

S1、建立含锁相环的VSC经输电线路接入无穷大系统的数学模型，VSC经输电线路接入无穷大系统的数学模型为：

其中，无穷大系统是三相对称的电压源，其角速度和线电压有效值分别为ω_s和U_s；d-q坐标系以角速度ω逆时针旋转，d轴领先于无穷大系统电压的相位为θ度；R_c和L_c分别是相电抗器的电阻和电感；R_l和L_l分别是输电线路的电阻和电感；和分别为内环电流控制d轴和q轴的比例系数和积分系数，x_d和x_q分别为内环电流控制中引入的状态变量；和分别为锁相环(PLL)的比例系数和积分系数，x为锁相环中引入的状态变量；和分别为流过相电抗器的d轴和q轴电流，和分别为对应的参考值；和和和分别为换流阀侧、入网点和无穷大电源在d轴和q轴的电压；p和q分别为换流器输出的瞬时有功功率和无功功率；

S2、根据步骤S1得到系统的稳态方程，求出系统的平衡点，系统的稳态方程具体为：

其中，下标(0)表示稳态值，P_ref和Q_ref分别为换流器输出有功功率和无功功率的参考值；

S3、根据步骤S1步骤S2，推导出系统在平衡点的线性化频域模型，系统在平衡点的线性化模型具体为：

其中，s为Laplace算子，Δ表示小偏差；

S4、依据步骤S3中的模型，推导出并网VSC平衡点稳定性判据，系统平衡点稳定性判据通过以下方法推导得出：

根据S3可得系统的特征方程为：

由于系统平衡点稳定等价于系统特征方程全部根的实部均小于零，利用韦达定理可得到系统平衡点稳定的充分必要条件，即系统平衡点稳定性判据为：

。