含双馈风电机组的互联电网低频扰动源定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了属于电力系统稳定运行分析技术领域的一种含双馈风电机组的互联电网低频扰动源定位系统及方法。所述系统由顺序相连的信息采集模块、原动系统和励磁系统动态能量分析模块、低频振荡源设备级定位结果输出模块构成；其定位方法是信息采集模块采集互联系统中双馈风电机组输出有功功率、发电机位置角、交直轴的电压电流信息，原动系统和励磁系统动态能量分析模块采集信息数据，计算双馈风电机组原动系统和励磁系统动态能量及其变化情况；由低频振荡源设备级定位结果输出模块判断并输出低频振荡源设备级定位结果，本发明专利技术能够在低频振荡期间快速、准确地识别含双馈风电机组的互联系统位于双馈风电机组励磁系统和原动系统中的振荡源。

Low Frequency Disturbance Source Location System and Method for Interconnected Grid with Doubly-fed Wind Turbines

The invention discloses a low frequency disturbance source positioning system and method of an interconnected power grid with doubly fed wind turbines, belonging to the field of power system stable operation analysis technology. The system is composed of sequentially connected information acquisition module, dynamic energy analysis module of prime mover system and excitation system, and device-level positioning output module of low frequency oscillator. The positioning method is that the information acquisition module collects the information of output active power, generator position angle, voltage and current of AC-DC axis of doubly fed wind turbines in the interconnected system, and the dynamic energy of prime mover system and excitation system. Quantitative analysis module collects information data, calculates the dynamic energy of the original system and excitation system of doubly-fed wind turbines and its changes; Judges and outputs the device-level positioning results of the low-frequency oscillator by the output module of the device-level positioning results of the low-frequency oscillator. The invention can quickly and accurately identify the interconnected system with doubly-fed wind turbines located in the excitation of the doubly-fed wind turbines during the low Oscillator in magnetic system and driving system.

【技术实现步骤摘要】
含双馈风电机组的互联电网低频扰动源定位系统及方法
本专利技术属于电力系统稳定运行分析
，特别涉及一种含双馈风电机组的互联电网低频扰动源定位系统及方法。
技术介绍
随着大比例高渗透率含电力电子变流器的风电机组并网，电力系统的动态特性发生了巨大变化，对系统安全稳定运行造成潜在威胁。由于风电出力特性与电力系统对电源出力要求间存在不可避免的矛盾，风电并网会引起电网电压波动问题、电网谐波问题、对继电保护元件的影响问题等，其中系统低频振荡是制约含新能源并网互联系统的关键瓶颈之一。针对互联电网低频振荡源定位问题，现有方法主要有：1.利用支路能量，通过量测线路状态量对电力网络中的能量流向进行溯源，进而判断振荡源所在区域。2.基于Hamilton和能量结构的暂态能量分析方法对发电机调速控制和励磁控制系统施加的周期性扰动进行定位。3.通过支路能量割集法和基于WAMS的机组机械功率与电气功率波动相位关系法对扰动源进行精准定位。这些方法能较准确地判别扰动源所在机组或所在区域，但一方面电力系统的安全稳定运行原则要求除了发现这些扰动源外，还需进一步确定发电机内部控制系统的能量流动关系，以便从设备级的角度识本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含双馈风电机组的互联电网低频扰动源定位系统，其特征在于，所述含双馈风电机组的互联电网低频扰动源定位系统由顺序相连的信息采集模块、原动系统和励磁系统动态能量分析模块、低频振荡源设备级定位结果输出模块构成；其中，信息采集模块采集互联系统中双馈风电机组输出有功功率、发电机位置角、直轴电压、交轴电压、直轴电流和交轴电流信息，并发送至原动系统和励磁系统动态能量分析模块；原动系统和励磁系统动态能量分析模块采集信息数据，计算双馈风电机组原动系统和励磁系统动态能量及其变化情况；由低频振荡源设备级定位结果输出模块根据计算双馈风电机组原动系统和励磁系统动态能量及其变化情况，判断并输出低频振荡源设备级定位结...

【技术特征摘要】
1.一种含双馈风电机组的互联电网低频扰动源定位系统，其特征在于，所述含双馈风电机组的互联电网低频扰动源定位系统由顺序相连的信息采集模块、原动系统和励磁系统动态能量分析模块、低频振荡源设备级定位结果输出模块构成；其中，信息采集模块采集互联系统中双馈风电机组输出有功功率、发电机位置角、直轴电压、交轴电压、直轴电流和交轴电流信息，并发送至原动系统和励磁系统动态能量分析模块；原动系统和励磁系统动态能量分析模块采集信息数据，计算双馈风电机组原动系统和励磁系统动态能量及其变化情况；由低频振荡源设备级定位结果输出模块根据计算双馈风电机组原动系统和励磁系统动态能量及其变化情况，判断并输出低频振荡源设备级定位结果。2.一种含双馈风电机组的互联电网低频扰动源定位系统的互联电网低频扰动源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，信息采集模块采集互联系统中双馈风电机组输出有功功率、发电机位置角、直轴电压、交轴电压、直轴电流和交轴电流信息，并将采集数据发送至原动系统和励磁系统动态能量分析模块；步骤2：原动系统和励磁系统动态能量分析模块利用采集模块得到的双馈风电机组输出有功功率、发电机位置角、直轴电压、交轴电压、直轴电流和交轴电流信息对双馈风电机组原动系统和励磁系统动态能量及其变化情况进行分析；步骤3：低频振荡源设备级定位结果输出根据原动系统和励磁系统动态能量分析模块输出的原动系统和励磁系统动态能量及其变化情况，判断并输出低频振荡源设备级定位结果。3.根据权利要求2所述一种含双馈风电机组的互联电网低频扰动源定位系统的互联电网低频扰动源定位方法，其特征在于，所述步骤2中的原动系统动态能量及其变化情况为双馈风电机组采用两质量块模型，通过对两质量块模型中两个质量块运动方程积分，分析得到的能量等式，获取双馈风机原动系统最终向电网注入的能量及其变化情况，其双馈风电机组的两质量块模型为：式中：Hw和Hg分别为等效风轮惯量和等效发电机惯量，ωw和ωg分别为风轮转速和发电机转速，f为基频，θ为扭矩角，Km为传动轴系的刚度系数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马静，张涌新，张嘉鑫，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11