基于复电路模态功率的变流器并网系统振荡稳定判断方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于复电路模态功率的变流器并网系统振荡稳定判断方法。采用基于广义阻抗建模方法建立变流器并网系统的等效原‑对偶复电路，根据变流器并网系统的等效原‑对偶复电路中节点处的电压方程，计算广义导纳的模态功率，然后计算各个广义导纳的模态功率实部之和并通过正负来判断等效原‑对偶复电路振荡谐振的稳定性，并作为变流器并网系统的稳定性。本发明专利技术方法物理机理明确，提出的模态功率能正确地判断系统稳定性，可应用于分析变流器并网系统的小干扰稳定性，保证系统的安全稳定运行。

Oscillation Stability Judgment Method for Grid-connected Converter System Based on Complex Circuit Modal Power

The invention discloses a method for judging the oscillation stability of a grid-connected system of a converter based on the modal power of a complex circuit. Based on the generalized impedance modeling method, the equivalent primal-dual complex circuit of the grid-connected system of the converter is established. According to the voltage equation at the nodes of the equivalent primal-dual complex circuit of the grid-connected system of the converter, the modal power of the generalized admittance is calculated. Then the sum of the real parts of the modal power of each generalized admittance is calculated and the stability of the oscillation resonance of the equivalent primal-dual complex circuit is judged by positive and negative. It also acts as the stability of the grid-connected system of the converter. The physical mechanism of the method is clear, the proposed modal power can correctly judge the stability of the system, and can be applied to analyze the small interference stability of the grid-connected system of the converter to ensure the safe and stable operation of the system.

【技术实现步骤摘要】
基于复电路模态功率的变流器并网系统振荡稳定判断方法
本专利技术涉及一种变流器并网系统的稳定性判别方法，尤其是涉及了一种通过计算变流器并网系统复电路模态功率分析系统小干扰稳定性的方法。
技术介绍
随着全球能源问题和环境污染问题不断加剧，以光伏、风能为代表的可再生能源得到大规模应用。由于可再生能源依托电力电子设备接入交流电网，电力电子设备与电网系统之间的耦合作用加剧，导致交流电网的电压支撑能力下降，进而引发系统振荡等问题，给系统安全稳定运行造成重大威胁。因此，亟需提出一种分析变流器并网稳定性判断方法，从系统小干扰稳定性的相角为规避系统振荡风险提出理论基础。基于频域理论的阻抗分析法将变流器和电网视为两个独立子系统，通过其端口特性建立阻抗模型，并根据系统阻抗矩阵是否满足奈奎斯特稳定性判据来判断系统的稳定性，而不需要系统的详细模型和参数，因此得到广泛应用。但该方法在分析变流器并网模型等多输入多输出系统时，无论是正负序阻抗分析还是dq阻抗分析方法均存在着变流器和电网的阻抗难以同时解耦的问题，极大程度地制约了这类方法的实际应用。而基于极坐标建模的广义阻抗理论将多输入多输出系统稳定性问题，转化为其广本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于复电路模态功率的变流器并网系统振荡稳定判断方法，其特征在于包括以下步骤：采用基于广义阻抗建模方法建立变流器并网系统的等效原‑对偶复电路，根据变流器并网系统的等效原‑对偶复电路中节点处的电压方程，得到各个广义导纳Yei两端的电压差Uei和流过广义导纳Yei的电流Iei，再将电压差Uei的共轭和电流Iei的共轭和模态功率因子oei相乘得到广义导纳Yei的模态功率Oei，然后计算各个广义导纳的模态功率实部之和Re(Osum)并通过正负来判断等效原‑对偶复电路振荡谐振的稳定性，并作为变流器并网系统的稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种基于复电路模态功率的变流器并网系统振荡稳定判断方法，其特征在于包括以下步骤：采用基于广义阻抗建模方法建立变流器并网系统的等效原-对偶复电路，根据变流器并网系统的等效原-对偶复电路中节点处的电压方程，得到各个广义导纳Yei两端的电压差Uei和流过广义导纳Yei的电流Iei，再将电压差Uei的共轭和电流Iei的共轭和模态功率因子oei相乘得到广义导纳Yei的模态功率Oei，然后计算各个广义导纳的模态功率实部之和Re(Osum)并通过正负来判断等效原-对偶复电路振荡谐振的稳定性，并作为变流器并网系统的稳定性。2.根据权利要求1所述的一种基于复电路模态功率的变流器并网系统振荡稳定判断方法，其特征在于：所述等效原-对偶复电路中，各广义导纳Yei在外界强迫振荡频率下的模态功率Oei(s1)计算：Y(s)＝Ye_VSC(s)+Ye_L(s)+Ye_C(s)其中，Uei为电路电压向量U的分量在第i个广义导纳Yei两端的电压，电路电压向量U＝[UP,UD]T，T表示矩阵转置，UP和UD表示等效原-对偶复电路的原电压和对偶电压；Yei表示第i个广义导纳，Iei为通过第i个广义导纳Yei的电流；arg(·)表示取相角，上标“*”表示取共轭；上标“'”表示偏导数，表示求Y(s)在s＝s1处的偏导数，Y(s)表示变流器并网系统的导纳矩阵之和，s表...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛焕海，董炜，杨超然，宫泽旭，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33