[发明专利]一种风电系统经柔直外送的振荡传导路径确定方法及装置

说明书

本发明涉及一种风电系统经柔直外送的振荡传导路径确定方法，属于风力发电系统技术领域，用以探明系统产生振荡的具体诱因及内部的详细动态特性。该方法包括：当检测到风电系统经柔直外送振荡时，采集柔直换流器、网侧变流器滤波电感出口的电压，流过柔直换流器、网侧变流器的电流，以及，网侧变流器锁相环的相角；基于所采集的信息获取每一控制子系统的动态能量流非周期分量；基于动态能量流非周期分量的正负性确定对应于每一控制子系统的能量汇聚点的流入、流出路径；整合全部能量汇聚点的流入、流出路径确定为振荡传导路径；风电系统经柔直外送包括：柔直内环d/q轴子系统、柔直外环d/q轴子系统、网侧内环d/q轴子系统及直流环节子系统。

技术领域

本发明涉及风力发电系统技术领域，尤其涉及一种基于动态能量流的振荡传导路径获取方法及装置。

背景技术

随着大规模风电场经柔直外送，电力系统的动态特性发生了巨大变化，对系统稳定运行造成潜在威胁。风电变流器、柔直换流器及多控制子系统间的相互作用可能诱发系统产生次同步振荡，容易导致大规模机组脱网及柔直系统停运。确定诱发系统振荡的关键控制子系统，并对其及时采取控制措施平息振荡，降低对风电场及柔直系统的影响至关重要。因此，开展风电场经柔直外送系统的振荡传导路径的研究迫在眉睫。

目前，针对振荡传导路径的研究方法能较准确地识别大致区域下的振荡传导路径。然而，现有振荡传导路径的研究主要针对传统电力系统，并未在振荡过程中考虑电力电子器件及各控制子系统，难以探明系统产生振荡的具体诱因及内部的详细动态特性。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于动态能量流的振荡传导路径获取方法及装置，探明系统产生振荡的具体诱因及内部的详细动态特性。

一方面，本发明公开了一种风电系统经柔直外送的振荡传导路径确定方法，所述方法包括：

当检测到风电系统经柔直外送振荡时，采集柔直换流器、网侧变流器滤波电感出口的电压，流过柔直换流器、网侧变流器的电流，以及，网侧变流器锁相环的相角；

基于所采集的信息获取每一控制子系统的动态能量流非周期分量；

基于所述动态能量流非周期分量的正负性确定对应于每一控制子系统的能量汇聚点的流入、流出路径；整合全部能量汇聚点的流入、流出路径，确定为振荡传导路径；

所述风电系统经柔直外送包括以下控制子系统：柔直内环d/q轴子系统、柔直外环d/q轴子系统、网侧内环d/q轴子系统及直流环节子系统。

在上述方案的基础上，本发明还做出了如下改进：

进一步，所述柔直内环d轴子系统中各控制环节的动态能量流非周期分量表达式分别为：

柔直内环d轴的耗散存储能量V_hc1为：

柔直内环d轴与柔直外环d轴之间的交互能量V_J1为：

柔直内环d轴与柔直外环d轴之间的传导能量V₁为：