静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算方法和装置，包括以下步骤：获取各联网设备对应的各频率耦合阻抗模型矩阵；通过预设公式将各频率耦合阻抗模型矩阵聚合到目标节点，得到目标频率耦合阻抗模型矩阵。由此，给出了电网中频率耦合阻抗模型聚合的计算方法，为复杂频率耦合阻抗网络模型的聚合提供了理论依据，实现根据目标频率耦合阻抗模型矩阵的频率特性判断系统稳定性，从而提高系统稳定性判断的准确性。

【技术实现步骤摘要】
静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算方法和装置
本专利技术涉及配电系统
，尤其涉及一种静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算方法和装置。
技术介绍
近些年来，基于电力电子变流器的可再生能源发电系统大量并网，给电力系统的建模与分析带来了挑战。阻抗模型方法由于其建模简单、模块化、物理意义明确等特点被广泛用于可再生能源发电系统的并网稳定性分析之中。通常在分析具有复杂拓扑的大规模可再生能源发电并网系统时，首先需要对复杂系统内各个环节进行阻抗建模，得到其阻抗模型；然后，根据系统的拓扑将各联网设备阻抗进行连接，构成阻抗网络模型；接着，按照选定聚合路径将各联网设备的阻抗模型聚合成一个阻抗模型；最后，根据聚合阻抗模型的频率特性判断系统稳定性。其中，若考虑电力电子联网设备的频率耦合效应，各电力联网设备的阻抗应建模为二维矩阵形式，而频率耦合阻抗网络的聚合过程相对复杂，目前对这种情形的阻抗网络聚合尚无详细的方法。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算方法和装置，其目的是给出电网中频率耦合阻抗模型聚合的计算方法，为复杂频率耦合阻抗网络模型的聚合提供理论依据，实现根据目标频率耦合阻抗模型矩阵的频率特性判断系统稳定性，从而提高系统稳定性判断的准确性。为达到上述目的，本专利技术实施例提出了一种静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算方法，包括以下步骤：获取各联网设备对应的各频率耦合阻抗模型矩阵；通过预设公式将各频率耦合阻抗模型矩阵聚合到目标节点，得到目标频率耦合阻抗模型矩阵。由此，给出了电网中频率耦合阻抗模型聚合的计算方法，为复杂频率耦合阻抗网络模型的聚合提供了理论依据，实现根据目标频率耦合阻抗模型矩阵的频率特性判断系统稳定性，从而提高系统稳定性判断的准确性。另外，根据本专利技术上述实施例的静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算方法，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，当各联网设备为串联关系时，获取各联网设备对应的各频率耦合阻抗模型矩阵，包括：在电网的各个节点处测量各联网设备的第一电压和第一电流；根据第一电压和第一电流，确定各联网设备的各频率耦合阻抗模型矩阵。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，当各联网设备为并联关系时，获取各联网设备对应的各频率耦合阻抗模型矩阵，包括：在电网的目标节点处测量各联网设备的第二电压和第二电流；根据第二电压和第二电流，确定各联网设备的各频率耦合阻抗模型矩阵。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，当各联网设备为1、2、…、k按顺序连接并存在串联关系时，通过预设公式将各频率耦合阻抗模型矩阵聚合到目标节点，得到目标频率耦合阻抗模型矩阵，包括：聚合各联网设备1、2、…、k的频率耦合阻抗模型矩阵到目标节点k的公式为：其中，为节点j与节点k的工频电压相位差，Zj为联网设备的频率耦合阻抗模型矩阵，j为小于k的所有正整数。当连接在同一目标节点g上的各联网设备1、2、…、n存在并联关系时，通过预设公式将各频率耦合阻抗模型矩阵聚合到目标节点，得到目标频率耦合阻抗模型矩阵，包括：聚合各联网设备1、2、…、n的频率耦合阻抗模型矩阵到并联目标节点g的公式为：其中，Zi为联网设备的频率耦合阻抗模型矩阵，i为小于等于n的所有正整数。为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型矩阵的聚合计算装置，包括：获取模块，用于获取各联网设备对应的各频率耦合阻抗模型矩阵；计算模块，用于通过预设公式将各频率耦合阻抗模型矩阵聚合到目标节点，得到目标频率耦合阻抗模型矩阵。另外，根据本专利技术上述实施例的静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型矩阵的聚合计算装置，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，当各联网设备为串联关系时，获取模块，在电网的各个节点处测量各联网设备的第一电压和第一电流；根据第一电压和第一电流，确定各联网设备的各频率耦合阻抗模型矩阵。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，当各联网设备为并联关系时，获取模块，在电网的目标节点处测量各联网设备的第二电压和第二电流；根据第二电压和第二电流，确定各联网设备的各频率耦合阻抗模型矩阵。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，当各联网设备为1、2、…、k按顺序连接并存在串联关系时，计算模块，根据聚合各联网设备1、2、…、k的频率耦合阻抗模型矩阵到目标节点k的公式完成计算，公式为：其中，为节点j与节点k的工频电压相位差，Zj为联网设备的频率耦合阻抗模型矩阵，j为小于k的所有正整数。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，当连接在同一目标节点g上的各联网设备为1、2、…、n存在并联关系时，计算模块，根据聚合各联网设备1、2、…、n的频率耦合阻抗模型矩阵到并联目标节点g的公式完成计算，公式为：其中，Zi为联网设备的频率耦合阻抗模型矩阵，i为小于等于n的所有正整数。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术实施例的一种测量联网设备频率耦合阻抗模型矩阵的场景示意图；图2为本专利技术实施例的一种静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例的一种串联联网设备的场景示意图；图4为本专利技术实施例的一种并联联网设备的场景示意图；图5为本专利技术实施例的一种静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算装置的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。为了便于理解本专利技术，在对本专利技术实施例的静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算方法进行说明之前，首先定义计算联网设备的频率耦合阻抗模型方程，定义如下：其中，联网设备对应的频率耦合阻抗模型矩阵为二维矩阵Z。Z11和Z22称为自阻抗，Z12和Z21称为互阻抗。公式(1)中，分别为在联网设备对应的阻抗测量点测得的两个耦合频率的电压分量，分别为测得的两个耦合频率的电流分量，耦合指两个电压分量或两个电流分量的频率之和为2倍工频，右上标“*”表示取共轭，公式(1)中，各电压电流分量均以工频电压相位为基准，即工频电压如图1所示的系统，假设节点a处工频正序电压相位为0，则在节点a处测量待测联网设备的频率耦合阻抗模型矩阵可表示为Z。若节点a处的工频正序电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型矩阵的聚合方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取各联网设备对应的各频率耦合阻抗模型矩阵；/n通过预设公式将所述各频率耦合阻抗模型矩阵聚合到目标节点，得到目标频率耦合阻抗模型矩阵。/n

【技术特征摘要】
1.一种静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型矩阵的聚合方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取各联网设备对应的各频率耦合阻抗模型矩阵；
通过预设公式将所述各频率耦合阻抗模型矩阵聚合到目标节点，得到目标频率耦合阻抗模型矩阵。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述各联网设备为串联关系时，所述获取各联网设备对应的各频率耦合阻抗模型矩阵，包括：
在电网的各个节点处测量所述各联网设备的第一电压和第一电流；
根据所述第一电压和所述第一电流，确定所述各联网设备的各频率耦合阻抗模型矩阵。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述各联网设备为并联关系时，所述获取各联网设备对应的各频率耦合阻抗模型矩阵，包括：
在电网的所述目标节点处测量所述各联网设备的第二电压和第二电流；
根据所述第二电压和所述第二电流，确定所述各联网设备的各频率耦合阻抗模型矩阵。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述各联网设备为1、2、…、k按顺序连接并存在串联关系时，所述通过预设公式将所述各频率耦合阻抗模型矩阵聚合到目标节点，得到目标频率耦合阻抗模型矩阵包括：
聚合所述各联网设备1、2、…、k的频率耦合阻抗模型矩阵到所述目标节点k的公式为：






其中，为节点j与节点k的工频电压相位差，Zj为所述联网设备的频率耦合阻抗模型矩阵，j为小于k的所有正整数。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当连接在同一目标节点g上的所述各联网设备为1、2、…、n存在并联关系时，所述通过预设公式将所述各频率耦合阻抗模型矩阵聚合到目标节点，得到目标频率耦合阻抗模型矩阵包括：
聚合所述各联网设备1、2、…、n的频率耦合阻抗模型矩阵到并联所述目标节点g的公式为：



其中，Zi为所述联网设...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小荣，刘威，亢朋朋，王衡，
申请(专利权)人：清华大学，国网新疆电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11