一种基于小扰动稳定性分析的锁相环参数整定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于小扰动稳定性分析的锁相环参数整定方法及装置。其中，整定方法的大体步骤为：确定锁相环的输出相角与电网电压相角的差值和包含该差值的动态非线性方程式；确定状态变量方程式和状态变量方程式中的状态变量在系统平衡点处的数值；对动态非线性方程式进行线性化处理得到线性方程式；将线性方程式与阻尼振动方程式比较得到阻尼函数方程式；当阻尼参数为预设数值时，计算换流器动态模型的锁相环参数。本发明专利技术能够让换流器在受到暂时性扰动而偏离同步运行平衡点后，尽快恢复到原有平衡点，而不发生同步失稳。由于充分考虑电网阻抗对锁相环动态行为的影响，本发明专利技术可以精确反映与弱电网相连的换流器中的锁相环系统的动态过程。系统的动态过程。系统的动态过程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于小扰动稳定性分析的锁相环参数整定方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统换流器控制
，具体涉及一种基于小扰动稳定性分析的锁相环参数整定方法及装置。

技术介绍

[0002]我国新能源发电资源与用电市场具有逆向分布的特征，新能源资源较为丰富的地区大多位于电网末端，受环境保护等影响很难大规模建设采用同步发电机的火力发电厂，因此，当地电网结构通常较为薄弱。近年来，在这些系统强度较弱的地区，大量的风机、光伏机组接入电网，使得可再生能源发电机组在弱交流电网下运行成为常见的运行场景。在该场景下，风电、光伏机组中的电力电子换流器容易与电网失去同步，从而不能正常发挥作用甚至脱网，进而威胁到电网安全稳定运行。因此，有必要对换流器控制技术作进一步研究，以提升弱电网下换流器的同步稳定性。
[0003]相关技术中，通常基于换流器锁相环自身的线性化模型对锁相环参数进行整定，并未考虑弱电网对锁相环动态行为的影响，导致无法准确反映与弱电网相连的换流器中的锁相环系统的动态过程，进而造成换流器锁相环因受到小扰动可能无法稳定运行，进而造成换流器同步失稳。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于小扰动稳定性分析的换流器锁相环参数整定方法，其特征在于，包括如下步骤：基于换流器动态模型，计算锁相环的输出相角与电网电压相角的差值和包含所述差值的动态非线性方程式；根据所述动态非线性方程式，确定状态变量方程式和所述状态变量方程式中的状态变量在系统平衡点处的数值；根据所述状态变量在系统平衡点处的数值，对所述动态非线性方程式进行线性化处理得到线性方程式；将所述线性方程式与阻尼振动方程式比较得到阻尼函数方程式；根据所述阻尼函数方程式，当阻尼参数为预设数值时，计算所述换流器动态模型的锁相环参数。2.根据权利要求1所述的基于小扰动稳定性分析的换流器锁相环参数整定方法，其特征在于，所述计算锁相环的输出相角与电网电压相角的差值和包含所述差值的动态非线性方程式通过如下公式执行：δ＝θ
PLL
‑
θ
g
＝∫(K
pPLL
V
PCCq
+K
iPLL
∫V
PCCq
dt+ω
g
)dt
‑
∫ω
g
dt＝∫(K
pPLL
V
PCCq
+K
iPLL
∫V
PCCq
dt)dt；v
PCCq
＝V
g
sin(θ
g
‑
θ
PLL
)+L
g
·
I
CM
·
ω
PLL
；其中，δ为锁相环的输出相角与电网电压相角的差值，θ
PLL
为锁相环输出相角，θ
g
为电网电压相对于参考坐标系的相角，K
pPLL
为锁相环中第一PI控制器参数，K
iPLL
为锁相环中第二PI控制器参数，V
PCCq
为并网点电压的q轴分量，ω
g
为电网正常角频率，V
g
为电网电压幅值，I
CM
为换流器输出电流幅值，L
g
为电网电感，cosδ为锁相环的输出相角与电网电压相角的差值的余弦值，sinδ为锁相环的输出相角与电网电压相角的差值的正弦值。3.根据权利要求1所述的基于小扰动稳定性分析的换流器锁相环参数整定方法，其特征在于，根据所述动态非线性方程式，确定状态变量方程式和所述状态变量方程式中的状态变量在系统平衡点处的数值通过如下公式执行：
其中，取状态变量x1＝δ，x2＝δ
′
，由系统平衡点的性质，当δ
′
＝0，δ
″
＝0时的(x1,x2)，视为系统平衡点，(x
1e
,x
2e
)为状态变量(x1,x2)在平衡点处的值。4.根据权利要求1所述的基于小扰动稳定性分析的换流器锁相环参数整...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘啸歌，戴朝波，邓占锋，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：