[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

说明书

本发明公开了一种电力电子设备的同步稳定性判别方法及系统，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；根据第一电压矢量长度和第一参考电压矢量长度，判断是否存在两个平衡点，获取判断结果；当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；确定不稳定平衡点对应的第二参考电压矢量长度；基于运行数据，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。本发明的方法具有良好的可观测性，为电力电子设备大扰动下的同步稳定性判别提供了新的手段和方式。

技术领域

本发明涉及电力系统同步稳定性判别技术领域，并且更具体地，涉及一种电力电子设备的同步稳定性判别方法及系统。

背景技术

电力电子设备的并网机制不同于传统同步机，其在大扰动下的切换控制和系统的非线性增加了电力电子设备同步稳定性判别的难度。因此，在新能源高渗透率的背景下，急需依据电力电子设备的控制策略提出有针对性的同步稳定性判别方法。

在研究采用锁相环(phase locked loop，PLL)与电网保持同步的电力电子设备大扰动同步稳定问题时，现有的稳定性分析判别方法主要集中在等面积法、构造李雅普诺夫函数的直接法、相平面分析法三类方法上。等面积法能够直观地揭示变流器暂态同步稳定机理，对提高变流器同步稳定性的设计具有重要指导意义；通过构造法得到的李雅普诺夫函数，能够扩大等面积法相对保守的吸引域；相平面分析法可以绘制出二阶动态系统的相图，其本质是数值方法，可以直观地展示稳定平衡点的吸引域和不稳定极限环。但当前的分析方法研究对象均为锁相环控制器d轴与电网电压的夹角，该角度为一个与PLL控制器状态变量、时间相关的函数，不易获取。

总体来说对于电力电子设备同步稳定性判别方法，目前还缺少一种观测量易于获取的判别方法。

发明内容

本发明提出一种电力电子设备的同步稳定性判别方法及系统，以解决如何快速准确地对电力电子设备的同步稳定性进行判别的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种电力电子设备的同步稳定性判别方法，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。

优选地，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：

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