[发明专利]一种基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性分析方法在审
| 申请号： | 202210665034.7 | 申请日： | 2022-06-13 |
| 公开（公告）号： | CN115021246A | 公开（公告）日： | 2022-09-06 |
| 发明（设计）人： | 徐海亮;吴瀚;陈翔宇;王艳松;赵仁德;胡家兵 | 申请（专利权）人： | 中国石油大学（华东） |
| 主分类号： | H02J3/00 | 分类号： | H02J3/00;H02J3/38 |
| 代理公司： | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人： | 邱启旺 |
| 地址： | 266580 山*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 盖尔 定理 风机 并网 系统 稳定性 分析 方法 | ||
1.一种基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)计算双馈风机并网系统的等效前级输出阻抗和等效后级输入导纳，获得系统整体传递函数并获得双馈风机并网系统的阻抗回率矩阵LDFIG；
(2)设置禁区以限制回率矩阵特征值的分布，推导计算盖尔圆圆心与禁区的距离和盖尔圆半径，取其差值作为稳定性判据，进而判定系统的稳定性。
2.根据权利要求1所述基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性分析方法，其特征在于，步骤(1)包括：
(1.1)求取双馈风机并网系统的等效前级输出阻抗，得到：
其中，Rline和Lline为弱电网电阻和电感，ωs为电网角频率，D为微分运算子；
(1.2)求取双馈风机并网系统的等效后级输入导纳，得到：
其中，Grr、Grs、Gss、Gsr为双馈风机定子电压、转子电压和定子电流、转子电流传递函数矩阵，Gpis、Gpir、Gpur为电网电压扰动通过锁相环附加到定子电流、转子电流、转子电压的传递函数矩阵，Grcc为电流环控制器，Gd1、Gd2为电流解耦项；
(1.3)求取双馈风机并网系统的阻抗回率矩阵，得到：
其中，ZL为等效前级输出阻抗，YDFIG为等效后级输入导纳，阻抗回率矩阵的元素为Ldd、Ldq、Lqd、Lqq。
3.根据权利要求1所述基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性分析方法，其特征在于，步骤(2)包括：
(2.1)设置禁区范围：
PA＝{L||Im(L)|＜-tan(π/180)·(Re(L)+1)} (10)
其中，L为阻抗回率矩阵的主对角线元素，即Ldd、Lqq；
(2.2)依据盖尔圆圆心和禁区的关系，将复平面划分成四个区域，得到：
Sec I＝{L||Im(L)|≤tan(π/2-π/180)·(Re(L)+1)} (11)
Sec II＝{L|Re(L)≥-1}∩{L||Im(L)|＞tan(π/2-π/180)·(Re(L)+1)} (12)
Sec III＝{L|Re(L)＜-1}∩{L||Im(L)|≥-tan(π/180)·(Re(L)+1)} (13)
Sec IV＝{L||Im(L)|＜-tan(π/180)·(Re(L)+1)} (14)
其中，SecⅠ、SecⅡ、SecⅢ、SecⅣ为四个区域；
(2.3)推导计算盖尔圆圆心到禁区的距离，取其与盖尔圆半径的差值为稳定性判据，得到：
θdd＝arctan(|Im(Ldd)|/|Re(Ldd)+1|)，θqq＝arctan(|Im(Lqq)|/|Re(Lqq)+1|)
其中，Ldd、Ldq、Lqd、Lqq为阻抗回率矩阵的元素，s表示复频域；
(2.4)当W(s)和H(s)都不小于0时，系统处于小信号稳定状态，否则系统处于小信号失稳状态。
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