一种辨识直驱风机强迫次同步振荡的方法技术

本发明专利技术公开了一种辨识直驱风机强迫次同步振荡的方法，由实际系统所给定的风电系统以及控制系统的参数，建立系统的小信号模型；计算小信号模型的特征值并辨别哪些模态是属于次同步振荡模态；步骤3，计算直驱风机中所占主导的次同步间谐波频率；判别所计算次同步间谐波频率是否与次同步振荡模态相近；判别次同步振荡模态阻尼是否较弱；判别次同步间谐波的幅值是否足够大；在满足步骤4中的要求后，认定该次同步振荡模态为可能引发强迫次同步振荡的模态之一，重复步骤3

【技术实现步骤摘要】
一种辨识直驱风机强迫次同步振荡的方法


[0001]本专利技术涉及电力系统安全稳定
，是一种辨识直驱风机强迫次同步振荡的方法。

技术介绍

[0002]风电已经成为全世界发展最快的新能源，但大量风电机组变流器密集接入电网引发的次同步振荡问题日渐突出。在中国新疆哈密地区频繁发生直驱风电集群和弱交流电网相互作用引发的次同步振荡，一度导致临近火电机组扭振保护动作切机。近期，英国大停电事故中发生了海上直驱风电场因次同步振荡脱网的现象，事故前风电场与陆上交流主网处于弱连接状态。直驱风电在弱电网下的次同步振荡风险大大增加，对电力系统的安全稳定运行构成了严重威胁。
[0003]目前，对直驱风电次同步振荡发生机理的研究大多采用特征值法或阻抗法。同时传统观点认为直驱风电出现次同步振荡一般是由于直驱风机网侧变流器与弱交流电网交互作用引发的负阻尼失稳。同时现有的次同步振荡辨识方法也是就判别系统是否为负阻尼而进行讨论的。但实际现象中，也有可能是由于其他风电场所发出的间谐波去激励一个弱阻尼系统所引发的强迫次同步振荡，针对这种新能源强迫次同步振荡辨识方法目前还比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辨识直驱风机强迫次同步振荡的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，由实际系统所给定的风电系统以及控制系统的参数，建立系统的小信号模型；步骤2，计算小信号模型的特征值并辨别哪些模态是属于次同步振荡模态；步骤3，计算直驱风机中所占主导的次同步间谐波频率；步骤4，判别所计算次同步间谐波频率是否与次同步振荡模态相近；判别次同步振荡模态阻尼是否较弱；判别次同步间谐波的幅值是否足够大；步骤5，在满足步骤4中的要求后，认定该次同步振荡模态为可能引发强迫次同步振荡的模态之一，重复步骤3
‑
4，直至统计完所有可能引发强迫次同步振荡的模态。2.根据权利要求1所述的一种辨识直驱风机强迫次同步振荡的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：步骤1.1，在具体风电系统以及控制系统的参数下，参数包括风电系统中电网电压电流以及电网线路阻抗，风电汇集处的电压电流以及变压器等效阻抗，固定电容器组的电容值，直流母线电压以及直流母线电容值，变流器出口侧电压电流，滤波器的阻抗以及并网点电压电流；控制系统下的直流电压控制环节的直流参考电压以及比例积分参数，交流电压控制环节的交流参考电压以及比例积分参数，电流控制环节的电流参考值以及比例积分参数；在确定以上参数后并建立小信号模型，主要是根据风电网络拓扑将系统的各个组件连接在一起，并建立如下数学模型：电网动态方程式中，i
pccd
和i
pccq
为输入电网电流i
pcc
的dq轴分量；u
pccd
和u
pccq
为汇流母线电压u
pcc
的dq轴分量；i
sd
和i
sq
为风电机组输出电流i
s
的dq轴分量；u
td
和u
tq
为风电机组输出电压u
t
的dq轴分量；u
sd
和u
sq
为电网电压u
s
的dq轴分量，m为直驱风机台数，ω为电网基频角频率，L
T
为箱变等效电感，C
com
为无功补偿固定电容，L
g
和R
g
为升压变和输电线路等效电感和电阻之和；风机交流侧动态方程为：
式中，i
cd
和i
cq
为网侧变流器GSC出口电流i
c
的dq轴分量；u
cd
和u
cq
为GSC出口电压u
c
的dq轴分量；u
sd
和u
sq
为电网电压u
s
的dq轴分量；u
tcd
和u
tcq
为滤波电容C
f
两端电压u
tc
的dq轴分量，L
c
与R
c
为变流器出口侧滤波电感与电阻；风机直流侧动态方程为：P
in
为来自机侧变流器的输入功率，C
dc
为直流母线电容，u
dc
为直流母线电压，i
cd
和i
cq
为GSC出口电流i
c
的dq轴分量；u
cd
和u
cq
为GSC出口电压u
c
的dq轴分量；控制系统的小信号方程：式中，k
p1
和k
i1
为d轴电流环的比例系数和积分系数；k
p2
和k
i2
为q轴电流环的比例系数和积分系数；i
cdref
为d轴电流参考值；i
cqref
为q轴电流参考值，ω0为在控制系统下电网基频角频...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永辉，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：