[发明专利]一种多类型电力电子设备馈入系统动态稳定判断方法

说明书

本发明涉及一种多类型电力电子设备馈入系统动态稳定判断方法。根据改进动态短路比IMDSCR模型对于多类型电力电子设备馈入系统建立的子系统进行判断，IMDSCR模型在传统单馈入短路比的基础上增加了模型系数，不同子系统模型系数不同，但判断方法相同。IMDSCR模型的建立方法为根据子系统建立离散时间状态模型，并建立李雅普诺夫函数，最后基于压缩映射定理，建立IMDSCR模型。与现有技术相比，本发明可同时判断所有子系统的稳定性从而得到总系统的稳定性，具有可避免多类型电力电子设备之间动态交互影响，参数具有实时性等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统控制领域，尤其是涉及一种多类型电力电子设备馈入系统动态稳定判断方法。

背景技术

随着科技的发展，以光伏和风电为代表的新能源将会被大量开发，进而使得电力系统电力电子化程度快速变高。随着馈入受端电网的风场和光伏场的规模增大，受端电网的支撑强度逐渐下降，使得风场或光伏场与受端电网在并网点的交互作用加强，受端电网的灵活多变的运行方式势必会影响到风场或光伏场并网的稳定性。另外，馈入的风场或光伏场与距离较近本地柔性高压直流存在复杂的动态交互作用，会进一步恶化系统动态稳定性。因此如何准确评估多类型电力电子设备多馈入系统动态稳定性显得至关重要。

在理论研究和工程应用中，通常使用单馈入短路比(short circuit ratio，SCR)来评估受端电网对于外接设备的支撑强度。在实际运行过程中，受端电网的灵活多变的运行方式(如切负荷、断线等)，受端电网的等值电感不再是恒定值，而是时变量，使得传统单馈入短路比很难应用于在线评估系统稳定性。在弱电网环境下，受端电网的变化，会导致风场、光伏电场、柔性高压直流以及受端电网之间的交互作用更加复杂。基于传统短路比所计算的实际短路比的临界值会受到上述因素的影响而发生变化，难以准确判断系统临界稳定。另外，现有的静态解耦系统模型难以考虑到受端电网出现大扰动情况，使得等效模型不准确，进而使得指标计算不准确。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多类型电力电子设备馈入系统动态稳定判断方法，以解决现有技术无法考虑到手段电网运行方式的变化以及多类型电力电子设备间动态交互的影响。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多类型电力电子设备馈入系统动态稳定判断方法，将多类型电力电子设备馈入系统中每个子系统的实时信息，分别输入至改进动态短路比模型IMDSCR并进行判断，判断每个子系统的改进动态短路比模型IMDSCR的输出数值：

若所有子系统的改进动态短路比模型IMDSCR输出数值均大于1，则多类型电力电子设备馈入系统动态稳定；

若存在子系统的改进动态短路比模型IMDSCR输出数值小于1，则判断该子系统是否满足第一条件：若是，则多类型电力电子设备馈入系统动态稳定；若否，则多类型电力电子设备馈入系统动态不稳定；

所述第一条件具体如下：在M时刻，存在一个正数λ，使得以下表达式成立：

式中，分别是增益函数值和通用解值，表示增益系数；

所述子系统包括单VSC-HVDC馈入子系统、单光伏场馈入子系统和单直驱风场馈入子系统，所述单光伏场馈入子系统和所述单直驱风场馈入子系统的系统参数相同，所述改进动态短路比模型IMDSCR表达式为：

式中，K_k,r表示模型系数，在所有下标为k，r的参数中，k表示单VSC-HVDC馈入子系统的编号，r表示单光伏场馈入子系统或单直驱风场馈入子系统的编号，逗号均表示或者，M表示每个子系统迭代次数的最小公倍数，均表示增益系数，SCR_k,r表示子系统的单馈入短路比。

进一步地，通用解值表达式为：