[发明专利]一种电力电子设备的同步稳定性判别方法及系统

权利要求书

1.一种电力电子设备的同步稳定性判别方法，其特征在于，所述方法包括：

实时地获取电力电子设备运行过程中的运行数据；

基于所述运行数据，确定故障发生时并网点的第一电压矢量长度和第一参考电压矢量长度；

根据所述第一电压矢量长度和第一参考电压矢量长度，按照平衡点判据判断是否存在两个平衡点，获取判断结果；

当所述判断结果指示存在两个平衡点时，根据稳定平衡点判据确定不稳定平衡点；

确定所述不稳定平衡点对应的第二参考电压矢量长度；

基于所述电力电子设备实时的运行数据，确定故障发生后并网点的第二电压矢量长度，并当存在第二电压矢量长度小于第二参考电压矢量长度时，确定系统发生同步失稳；

其中，所述基于所述运行数据，确定故障发生时并网点的第一电压矢量长度和第一参考电压矢量长度，包括：

，

，

，

其中，U_{PCC_0+}为第一电压矢量长度；U_EEP为第一电压参考矢量长度；I为VSC输出电流；Z_g为VSC并网点至交流系统阻抗；为故障发生瞬间的电网电压；δ₀为故障前稳态时δ角的值；θ_Zg为故障期间VSC并网点至交流系统的阻抗角；θ_I为故障期间PLL控制器的dq坐标系下VSC的输出电流角，θ_I=arctan(i_q/i_d)，i_q和i_d分别为故障期间VSC输出电流I在PLL控制器的dq坐标系下q轴分量和d轴分量；为故障前稳态时VSC的输出电流；为故障前稳态时VSC并网点至交流系统的阻抗；为故障前稳态时VSC并网点至交流系统的阻抗角；为故障前稳态时PLL控制器的dq坐标系下VSC的输出电流角，θ_I0=arctan(i_q0/i_d0)，i_q0和i_d0分别为故障前稳态时VSC输出电流I在PLL控制器的dq坐标系下q轴分量和d轴分量；为故障前电网电压；δ=θ_PLL控制器-θ_g，θ_PLL控制器为PLL控制器 的d轴与两相静止坐标系β轴负半轴的夹角，θ_g为U_g与两相静止坐标系β轴负半轴的夹角；U_PCC定向在d轴正半轴上，且q轴超前d轴90°；

其中，所述平衡点判据，包括:

，

其中，当满足所述平衡点判据时，确定存在两个平衡点；反之，则确定存在一个或不存在平衡点；

其中，所述根据稳定平衡点判据确定不稳定平衡点，包括：

对于任一平衡点，若该任一平衡点满足稳定平衡点判据，则确定该任一平衡点为稳定平衡点；反之，则确定该任一平衡点为不稳定平衡点；

其中，δ_e为该任一平衡点对应的PLL控制器d轴和并网点电压矢量之间的夹角；通过求解得到δ_e， U_g为交流系统电压。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述不稳定平衡点对应的第二参考电压矢量长度，包括：

，

其中，U_UEP为所述第二参考电压矢量长度，I为VSC输出电流；Z_g为VSC并网点至交流系统阻抗；θ_Zg为故障期间VSC并网点至交流系统的阻抗角；θ_I为故障期间PLL控制器的dq坐标系下VSC的输出电流角，θ_I=arctan(i_q/i_d)，i_q和i_d分别为故障期间VSC输出电流I在PLL控制器的dq坐标系下q轴分量和d轴分量；U_g为交流系统电压。