【技术实现步骤摘要】
一种可再生能源电力系统的暂态能量函数计算方法
本专利技术属于电力系统暂态稳定分析领域，更具体地，涉及一种可再生能源电力系统的暂态能量函数计算方法。
技术介绍
随着国家对能源体制的改革，风力发电、光伏发电等基于电力电子变换器技术的可再生能源设备在电力系统中的占比愈来愈高。电力系统正从依赖化石能源的电力系统向着高比例可再生能源的新一代电力系统转变。可再生能源设备为电力系统带来高效的同时，也因其复杂性给电力系统的安全稳定运行带来了巨大的挑战。常见的风机发电机可分为直驱型风力发电机和双馈型风力发电机，常见的光伏发电并网设备为电压源型变换器(VSC)，这些可再生能源设备根据不同的需求采用不同结构的控制系统，但通常都含有相同的锁相环控制。锁相环的作用是实现设备与电网之间的同步，是设备稳定运行的基本，对动态性能有很重要的影响，所以针对基于锁相环控制的一类可再生能源电力系统暂态稳定的研究具有重要意义。电力系统暂态稳定分析的主要方法有数值仿真法和基于能量函数的直接法。直接法物理意义清晰，相比完全数值仿真方法的优点在于，其根据故...
【技术保护点】
1.一种可再生能源电力系统的暂态能量函数计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nS1.针对可再生能源设备和同步发电机同时接入的电力系统，只将所有可再生能源设备节点、同步发电机节点和电力负荷节点作为电力网络节点，构建电力系统的数学模型，所述电力系统的数学模型中，电力网络表示为电力网络节点导纳矩阵，可再生能源设备暂态过程表示为忽略d轴电流时锁相环状态的二阶微分方程，同步发电机暂态过程表示为功角的二阶摇摆方程，电力负荷采用恒功率模型；/nS2.分别计算各可再生能源设备的能量函数、各同步发电机的能量函数、电力网络的能量函数和所有电力负荷的能量函数，并将所有能量函数相加，得到电...
【技术特征摘要】
1.一种可再生能源电力系统的暂态能量函数计算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1.针对可再生能源设备和同步发电机同时接入的电力系统，只将所有可再生能源设备节点、同步发电机节点和电力负荷节点作为电力网络节点，构建电力系统的数学模型，所述电力系统的数学模型中，电力网络表示为电力网络节点导纳矩阵，可再生能源设备暂态过程表示为忽略d轴电流时锁相环状态的二阶微分方程，同步发电机暂态过程表示为功角的二阶摇摆方程，电力负荷采用恒功率模型；
S2.分别计算各可再生能源设备的能量函数、各同步发电机的能量函数、电力网络的能量函数和所有电力负荷的能量函数，并将所有能量函数相加，得到电力系统的暂态能量函数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锁相环状态的二阶微分方程表示如下：
可再生能源设备节点i输出的有功功率和无功功率Pei，Qei计算公式如下：
其中，表示可再生能源设备节点i对应的锁相环输出相位一阶导数，表示可再生能源设备节点i对应锁相环的PI控制器积分环节输出的一阶导数，kpi，kii分别表示可再生能源设备节点i的锁相环中PT控制器的比例系数和积分系数，Iqi表示可再生能源设备节点i输出的q轴电流；Vi表示可再生能源设备节点i端电压的幅值，θi表示可再生能源设备节点i端电压的相位，θplli表示可再生能源设备节点i对应的锁相环输出相位。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，可再生能源设备节点i的能量函数URE，i为：
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述功角的二阶摇摆方程表示如下：
同步发电机节点j输出的有功功率和无功功率Pej，Qej计算公式如下：
其中，表示同步发电机节点j的功角一阶导数，ωj，分别表示同步发电机节点j的转速和转速一阶导数，Mj表示同步发电机节点j的惯性系数，Pmj，Pej...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨子千，占萌，马锐，余佳微，王衡，
申请(专利权)人：华中科技大学，国网新疆电力有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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