基于线性矩阵不等式优化法的VSC并网稳定域构建方法技术

本发明专利技术涉及一种基于线性矩阵不等式优化法的VSC并网稳定域构建方法，其包括下列步骤：建立仅计及锁相环动态的VSC接入弱网系统的二阶数学模型；将二阶数学模型(A)中的三角函数泰勒展开到n阶；基于LMI优化求解优化问题求解；获得稳定域；改变VSC接入弱网系统的控制参数，获得不同控制参数下VSC接入弱网系统的稳定域边界，根据稳定域面积越大，系统暂态同步稳定性越强的特性，通过比较不同控制参数下稳定域面积的大小关系，定性的分析不同控制参数对VSC并网系统暂态同步稳定性的影响。对VSC并网系统暂态同步稳定性的影响。对VSC并网系统暂态同步稳定性的影响。

【技术实现步骤摘要】
基于线性矩阵不等式优化法的VSC并网稳定域构建方法


[0001]本专利技术属于电力电子化电力系统暂态稳定性分析领域，针对锁相环同步的VSC接入弱网系统的暂态同步稳定问题，提出了一种构建其稳定域的方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着可再生能源发电的迅猛发展，电压源型变换器(voltage source converter，VSC)作为可再生能源发电单元的并网接口在电力系统中扮演着越来越重要的角色
[2
‑
3]。与传统的同步电机通过旋转的转子保持同步不同，VSC通常由锁相环(phase locked loop，PLL)与交流电网保持同步，PLL的动态性能严重依赖于并网点的电压特性。然而，弱网条件下，并网点电压易受扰动，故而会恶化PLL的动态特性并引起失稳风险。另外，随着新能源发电所占比重的增大，为保证电网的安全可靠运行，防止发生大规模脱网事故，出台了相关国家标准对风光电源的故障穿越特性进行了明确规定，要求变换器具备电网故障耐受能力，在一定故障条件下维持功率连续性，不能任意闭锁。因而研究锁相环同步的VSC接入弱网系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于线性矩阵不等式优化法的VSC并网稳定域构建方法，其包括下列步骤：步骤(1)对锁相环同步的VSC接入弱网系统进行简化，忽略系统暂态过程中的高频动态，建立仅计及锁相环动态的VSC接入弱网系统的二阶数学模型(A)：式中x1表示并网点电压相角和无穷大电网端电压相角的相角差，x2表示积分电压∫V
tq
dt，V
tq
为并网点电压的q轴分量，k
p
和k
i
是PLL比例积分(PI)控制器的比例系数和积分系数，V
s
为无穷大电网端电压幅值，X
g
和R
g
为并网点到无穷大电源间的等效电抗和等效电阻，I
tdref
和I
tdref
分别是d轴参考电流和q轴参考电流；将式(A)记作其中x＝[x1,x2]
T
；步骤(2)在区域内将锁相环同步的VSC接入弱网系统的二阶数学模型(A)中的三角函数泰勒展开到n阶，将展开后的多项式系统记作其中x
1min
与x
1max
是与三角函数的泰勒展开阶数n一一对应的两个常数；步骤(3)如果系统的Lyapunov函数v(x)未知，则任意选择一个最高次幂为dv(大于等于2的正整数)的正定多项式函数作为系统的Lyapunov函数，然后基于LMI优化求解优化问题(B)得到待优化的变量c和矩阵Q；如果系统的Lyapunov函数v(x)已知，则直接基于已知的v(x求解优化问题(B)得到待优化的变量c和矩阵Q；式(B)中矩阵P+L(α)是p(x)的完全SMR矩阵，式(B)中矩阵P+L(α)是p(x)的完全SMR矩阵，是v(x)的对x的微分，q1(x)是最高次幂为2k的多项式，k可以是任意正整数或0，q2(x)是最高次幂为的多项式，多项式q1(x)和q2(x)的系数可通过求解优化问题(B)得到，表示(n
‑
1)/2向上取整；Q＝diag(Q1,Q2)，Q1和Q2分别是q1(x)和q2(x)的SMR矩阵；trace(Q1)表示矩阵Q1的迹，约束中的trace(Q1)＝1是为了对(B)中的变量进行归一化；定义多项式的基向量：如果对于任意最高次幂不大于m的多项式h(x)(m是正整数)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智，李霞林，朱琳，张晨，郭力，王成山，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：