【技术实现步骤摘要】
直流电压控制时间尺度动态稳定性分析方法及设备
[0001]本专利技术涉及直流输电
，特别是涉及一种接入弱交流电网的直流输电系统直流电压控制时间尺度动态稳定性分析方法及设备。
技术介绍
[0002]随着可再生能源和电力电子设备并网容量快速增加，直流输电系统由于可以高效传输新能源、实现功率灵活可控，得到了极大关注。
[0003]交流系统强度对直流输电系统的安全稳定运行至关重要。严重的短路故障或运行检修等运行方式的变化，均可能导致接入交流系统变弱，此时，弱网特性将对直流输电系统稳定性产生重要影响。
[0004]现有技术提出了“直流电压控制时间尺度”的概念，即在忽略具有快动态的电流内环前提下，研究弱网特性对系统稳定性的影响，但其针对的是并网电压源型换流器(voltage source converter，VSC)系统，并不是从直流输电系统稳定性角度进行研究；“阻抗法”和“状态空间法”是两种常用的直流输电系统稳定性分析方法，但均由于系统建模的高阶特性，难以有效阐明直流输电系统的稳定性机理及关键参数的物理意义；现有...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种直流电压控制时间尺度动态稳定性分析方法，应用于接入弱交流电网的直流输电系统的分析，其特征在于，包括：将直流电压控制动态以及直流电压控制与锁相环控制交互动态的影响分别等效为并联RLC电路模型；将接入弱交流电网的直流输电系统完整等效为RLC并联电路模型，得到直流输电系统的二阶特征方程，分析系统参数对系统振荡频率及阻尼的影响。2.根据权利要求1所述的直流电压控制时间尺度动态稳定性分析方法，其特征在于，所述将直流电压控制动态以及直流电压控制与锁相环控制交互动态的影响分别等效为并联RLC电路模型，具体包括：当直流输电系统稳定运行时，直流电压控制端交流侧电压及电流稳态值满足如下关系：式(1)中，i
d
表示dq旋转参考坐标系下的d轴电流，U
s
表示无穷大电网电压的幅值，θ表示并网点电压的相位，X
s
表示线路电感的电抗值，i
q
表示dq旋转参考坐标系下的q轴电流，u
t
表示并网点电压的幅值，i
D
表示DQ参考坐标系下的交流电流的D轴分量，θ
pll
表示锁相环PLL得到的锁相角，i
Q
为DQ参考坐标系下的交流电流的Q轴分量，u
D
表示DQ参考坐标系下的交流电压的D轴分量，u
Q
表示DQ参考坐标系下的交流电压的Q轴分量，下角标“0”表示各变量的稳态值，稳态时，θ0＝θ
pll0
；在系统稳态运行点处进行线性化处理，并忽略电流内环控制动态，可得直流电压控制动态如下:Δi
d
＝G
udc
(s)(Δu
dc
‑
Δu
dcref
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式(2)中，Δ表示变量小信号增量,G
udc
(s)表示直流电压控制器传递函数，u
dc
表示直流电压控制端直流侧的出口电压，u
dcref
表示直流电压参考值；锁相环PLL小信号动态表示为：式(3)中，G
pll
(s)表示锁相环传递函数，s表示拉普拉斯算子；对dq旋转参考坐标系和DQ参考坐标系进行线性化处理，得到交流电流满足如下关系：
并网点PCC电压为：并网电压源型换流器输出的有功功率增量ΔP表示为：ΔP＝i
D0
Δu
D
+i
Q0
Δu
Q
+u
D0
Δi
D
+u
Q0
Δi
Q
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)并网点电压相位角增量Δθ表示为：结合式(3)
‑
(7)，可将ΔP和Δθ表示成如下形式：式(8)中，系数a1,a2,b1以及b2的具体形式如下：根据功率平衡，得到直流电压控制端直流侧的出口电流以及出口电压动态如下：式(10)中，i
dc
表示直流电压控制端直流侧的出口电流，C
dc
表示直流电压控制端直流侧的出口电容，i0为直流电压控制端直流侧流向线路的直流电流；结合式(3)、式(8)和式(9)，可得到d轴交流电流分量Δi
d
和有功功率增量ΔP间传递函数，从Δi
d
到Δ...
【专利技术属性】
技术研发人员：张野，李鹏飞，李霞林，张帆，李俊杰，袁豪，孙鹏伟，杨健，张晨，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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