一种针对多风电并网动态交互的电压稳定评估方法及系统技术方案

技术编号:28630598 阅读:34 留言:0更新日期:2021-05-28 16:27
本发明专利技术公开一种针对多风电并网动态交互的电压稳定评估方法及系统。该方法包括:建立多机电力系统的线性化模型;建立直驱风电机组的线性化模型;推导直驱风电机组的电压振荡环路;建立含多台直驱风电机组的电力系统互联模型;根据所述的含多台直驱风电机组的电力系统互联模型,提出一种动态电压稳定评估指标;对动态电压稳定的评估指标进行仿真验证。本发明专利技术可以量化分析多台直驱风电机组之间的动态交互作用对电压稳定的影响,评估动态电压稳定性,定位电压振荡机组并采取切机的策略来保证系统稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种针对多风电并网动态交互的电压稳定评估方法及系统
本专利技术涉及电力系统
,特别是涉及一种针对多风电并网动态交互的电压稳定评估方法及系统。
技术介绍
风电作为一种清洁的、可再生的能源在许多国家得到了广泛的应用。在各种类型的风电机组中,直驱风电机组因为其较高的效率和可靠性而得到广泛应用。然而当大规模风电通过电力电子换流器并网,可能会对电力系统的功角稳定、电压稳定、频率稳定带来挑战,国内外也都曾发生过并网风电引发的电力系统事故。与此同时,随着风电在电力系统中渗透率不断升高,电压稳定也受到越来越多的关注。学者们对风电并网系统的动态电压稳定进行了大量的研究。有学者提出了一个动态电压崩溃指数,并将其编程到继电器中,以反映连接风电机组的馈线上电压崩溃的可能性。也有学者提出了一种改进的动态电压稳定性指标,通过考虑电压稳定性约束的最优功率流量来评价风电并网系统的电压稳定性。有学者从模态谐振的角度探讨了动态电压不稳定问题的机理,研究的重点是风电场与感应电机负载之间的动态交互作用。随着风电场规模的扩大,多个风电场中的风电机组之间的动态相互作用对电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对多风电并网动态交互的电压稳定评估方法,其特征在于,包括:/n建立多机电力系统的线性化模型;/n建立直驱风电机组的线性化模型;/n推导直驱风电机组的电压振荡环路;/n建立含多台直驱风电机组的电力系统互联模型;/n根据所述的含多台直驱风电机组的电力系统互联模型,提出一种动态电压稳定评估指标;/n对动态电压稳定的评估指标进行仿真验证。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对多风电并网动态交互的电压稳定评估方法,其特征在于,包括:
建立多机电力系统的线性化模型;
建立直驱风电机组的线性化模型;
推导直驱风电机组的电压振荡环路;
建立含多台直驱风电机组的电力系统互联模型;
根据所述的含多台直驱风电机组的电力系统互联模型,提出一种动态电压稳定评估指标;
对动态电压稳定的评估指标进行仿真验证。


2.根据权利要求1所述的针对多风电并网动态交互的电压稳定评估方法,其特征在于,所述建立多机电力系统的线性化模型,具体包括:
多机电力系统的第i台同步发电机的线性化状态空间模型为:






式中符号Δ表示线性化后变量的微增量,ΔXci为第i台同步发电机的状态变量的列向量,Pci+jQci为第i台同步发电机的输出功率,Vci为第i台同步发电机的节点电压,其余变量为对应的系数矩阵。
根据所述的第i台同步发电机的线性化状态空间模型,可得其传递函数模型,表示如下:
ΔVci=Gpi(s)ΔPci+Gqi(s)ΔQci
式中,
将多台同步发电机的状态空间模型与传递函数模型结合,可得多机电力系统的线性化模型。


3.根据权利要求1所述的针对多风电并网动态交互的电压稳定评估方法,其特征在于,所述建立直驱风电机组的线性化模型,具体包括:
第k台直驱风电机组的线性化状态空间模型,表示如下:









式中ΔXk为第k台直驱风电机组的状态变量列向量,Pk+jQk为第k台直驱风电机组的输出功率,Vk为第k台直驱风电机组的节点电压,其余变量为对应的系数矩阵。


4.根据权利要求1所述的针对多风电并网动态交互的电压稳定评估方法,其特征在于,所述推导直驱风电机组的电压振荡环路,具体包括:
第k台直驱风电机组在d-q坐标系下的d轴分量定向到并网点电压上,表示如下:
Vdk=Vk,Vqk=0
式中Vdk和Vqk分别表示并网点电压的d轴分量和q轴分量。
第k台直驱风电机组输出电流的动态模型,可表示如下:






式中Xfk为滤波滤波电抗器的电抗值,Idk+jIqk为直驱风电机组输出电流,ω0为同步角速度,Vsdk+jVsqk为网侧换流器的交流侧电压。
再结合直驱风电机组的网侧换流器的线性化模型,可推导得到第k台直驱风电机组的电压振荡环路模型,表示如下:
ΔQk=-Iqk0ΔVk-Vk0ΔIqk=-[Iqk0+Vk0GIVk(s)]ΔVk
式中下标0表示变量的稳态值,GIVk...

【专利技术属性】
技术研发人员:王彤黄世楼
申请(专利权)人:华北电力大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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