一种振荡源定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种振荡源定位方法及装置，包括：基于变换器的交直流耦合特性，建立三端口导纳模型；通过切换调制模式调整三端口导纳模型的元素分布，以确定防火墙策略，其中，所述防火墙策略包括振荡传播通道在交直流侧的阻断形式；对电力电子化电力系统划分区域，确定所述区域与所述电力电子化电力系统之间的能观性关系；在开启所述防火墙策略后，根据所述能观性关系确定振荡源方位，保证基于变换器防火墙功能直接定位振荡源，无需附加额外的物理装备或进行一次回路切换，提高定位效率。提高定位效率。提高定位效率。

【技术实现步骤摘要】
一种振荡源定位方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力电子变换器控制
，具体而言，涉及一种振荡源定位方法及装置。

技术介绍

[0002]在高比例可再生能源和高比例电力电子装备的电力系统背景下，传统的基于同步发电机的交流电力系统正逐步向以电力电子变换器为主导的交直流混联电网转变。
[0003]电力电子变流器因多带宽控制环节的作用，易与电网动态发生宽频交互，进而引起小扰动稳定性问题。在现有技术中，主要基于模态分析法建立目标系统的解析模型以分析系统失稳模式，此方法对于系统参数及拓扑的透明度要求较高，不便于复杂系统的黑箱/灰箱应用，在振荡发生时无法快速定位振荡源。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题是如何对振荡源进行快速定位。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种振荡源定位方法，包括：基于变换器的交直流耦合特性，建立三端口导纳模型；通过切换调制模式调整三端口导纳模型的元素分布，以确定防火墙策略，其中，所述防火墙策略包括振荡传播通道在交直流侧的阻断形式；对电力电子化电力系统划分区域，确定所述区域与所述电力电子化电力系统之间的能观性关系；在开启所述防火墙策略后，根据所述能观性关系确定振荡源方位。
[0006]可选地，所述基于变换器的交直流耦合特性，建立三端口导纳模型包括：通过小信号建模法建立变换器的扰动模型；提取所述扰动模型中的交直流侧扰动电压与反馈电流；根据所述交直流侧扰动电压与所述反馈电流的关系，获得所述三端口导纳模型。
[0007]可选地，所述通过切换调制模式调整三端口导纳模型的元素分布包括：将变换器侧电压的调制模式从直接调制切换为补偿调制；在定功率控制模式和定交流电压控制模式下的三端口导纳元素分布。
[0008]可选地，所述振荡源定位方法还包括振荡源的在线定位步骤，所述振荡源的在线定位步骤包括：停用所有变换器的所述防火墙，获得所述电力电子化电力系统的第一振荡频率；启用其中一个变换器的所述防火墙，获得所述电力电子化电力系统的第二振荡频率；获得振荡频率变化值，所述振荡频率变化值包括所述第一振荡频率与第二振荡频率之差的绝对值；判断所述振荡频率变化值是否大于或等于设定误差；若大于或等于所述设定误差，则判断启用的变换器处于振荡源区域的内部，将所述变换器的所述防火墙恢复为停用状态；返回所述启用其中一个变换器的所述防火墙，获得所述电力电子化电力系统的第二振荡频率的步骤，直至所有变换器的防火墙策略均启用过；获得在线定位结果。
[0009]可选地，在所述判断所述振荡频率变化值是否大于或等于设定误差之后，还包括：若所述振荡频率变化值小于所述设定误差，则进行所述在开启所述防火墙策略后，根据所述能观性关系确定振荡源方位步骤，直至所有变换器的防火墙策略均启用过；获得在线定位结果。
[0010]可选地，所述对电力电子化电力系统划分区域，确定所述区域与所述电力电子化电力系统之间的能观性关系包括：将电力电子化电力系统划分为振荡源区域与非振荡源区域；获取系统参数，所述系统参数包括所述振荡源区域的节点扰动电流、所述振荡源区域和所述非振荡源区域的节点阻抗矩阵；基于所述系统参数建立系统节点阻抗方程；根据所述系统节点阻抗方程获得所述能观性关系。
[0011]可选地，在所述根据所述系统节点阻抗方程获得所述能观性关系之后，还包括：对所述系统节点阻抗方程中的所述节点阻抗矩阵赋值，确定所述系统节点阻抗方程中所述振荡源区域的所述节点扰动电流与所述非振荡源区域的节点反馈电压的影响关系；若在所述系统节点阻抗方程中，所述节点扰动电流能影响所述节点反馈电压，则表示所述非振荡源区域对于系统振荡模式可观；若在所述系统节点阻抗方程中，所述节点扰动电流不能影响所述节点反馈电压，则表示所述非振荡源区域对于系统振荡模式不可观。
[0012]可选地，所述在开启所述防火墙策略后，根据所述能观性关系确定振荡源方位包括：判断所述变换器的交流侧振荡是否消除；若是，则振荡源位于所述直流侧区域；若否，则所述振荡源位于所述变换器的交流侧区域。
[0013]可选地，所述扰动模型包括主电路小扰动模型、锁相环小扰动模型、电流内环小扰动模型和外环小扰动模型。
[0014]相对于现有技术，本专利技术通过考虑变换器的交直流耦合特性，建立保留交直流动态的三端口导纳模型，然后根据耦合特性简化三端口导纳模型，给出振荡传播通道在交直流侧的阻断形式，以实现变换器的防火墙功能。然后根据振荡阻断形式以及能观性、影响因子对于振荡的阻断影响，提取出振荡源方位与能观性、影响因子之间的关系，根据提取的关系确定振荡源方位，保证系统无需额外增加新的物理装备或进行回路切换，降低了对振荡源的定位成本，也保证定位效率；另一方面，通过本专利技术提出的定位方法，可以在系统参数和拓扑结构未知的情况下对振荡源定位，可实现对实际工程的黑/灰箱化应用。
[0015]另一方面，本专利技术还提供一种振荡源定位装置，包括：建模模块，其用于基于变换器的交直流耦合特性，建立三端口导纳模型；调整模块，其用于通过切换调制模式调整三端口导纳模型的元素分布，以确定防火墙策略，其中，所述防火墙策略包括振荡传播通道在交直流侧的阻断形式；划分模块，其用于对电力电子化电力系统划分区域，确定所述区域与所述电力电子化电力系统之间的能观性关系；定位模块，其用于在开启所述防火墙策略后，根据所述能观性关系确定振荡源方位。
[0016]所述振荡源定位装置相对于现有技术所具有的有益效果与振荡源定位方法相同，在此不再赘述。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例的振荡源定位方法的流程框图；图2为本专利技术振荡源定位方法另一实施例的流程框图；图3为本专利技术实施例的振荡源定位方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例的振荡源定位方法步骤S100细化后的流程示意图；图5为本专利技术实施例的振荡源定位方法步骤S200细化后的流程示意图；图6为本专利技术实施例的振荡源定位方法步骤S300细化后的流程示意图；图7为本专利技术实施例的振荡源定位方法步骤S400细化后的流程示意图；图8为本专利技术实施例的振荡源定位方法步骤S500细化后的流程示意图；图9为本专利技术实施例的振荡源定位方法的定功率控制模式下防火墙功能示意图；图10为本专利技术实施例的振荡源定位方法的定交流电压控制模式下防火墙功能示意图；图11为本专利技术实施例的振荡源定位方法的振荡源的在线定位方法的时域仿真测试示意图；图12为本专利技术实施例的振荡源定位方法的振荡源的在线定位方法的另一时域仿真测试示意图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本专利技术的某些实施例，然而应当理解的是，本专利技术可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本专利技术。应当理解的是，本专利技术的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本专利技术的保护范围。
[0019]应当理解，本专利技术的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振荡源定位方法，其特征在于，包括：基于变换器的交直流耦合特性，建立三端口导纳模型；通过切换调制模式调整三端口导纳模型的元素分布，以确定防火墙策略，其中，所述防火墙策略包括振荡传播通道在交直流侧的阻断形式；对电力电子化电力系统划分区域，确定所述区域与所述电力电子化电力系统之间的能观性关系；在开启所述防火墙策略后，根据所述能观性关系确定振荡源方位。2.根据权利要求1所述的振荡源定位方法，其特征在于，所述基于变换器的交直流耦合特性，建立三端口导纳模型包括：通过小信号建模法建立变换器的扰动模型；提取所述扰动模型中的交直流侧扰动电压与反馈电流；根据所述交直流侧扰动电压与所述反馈电流的关系，获得所述三端口导纳模型。3.根据权利要求1所述的振荡源定位方法，其特征在于，所述通过切换调制模式调整三端口导纳模型的元素分布包括：将变换器侧电压的调制模式从直接调制切换为补偿调制；在定功率控制模式和定交流电压控制模式下的三端口导纳元素分布。4.根据权利要求1所述的振荡源定位方法，其特征在于，所述振荡源定位方法还包括振荡源的在线定位的步骤，所述振荡源的在线定位的步骤包括：停用所有变换器的所述防火墙，获得所述电力电子化电力系统的第一振荡频率；启用其中一个变换器的所述防火墙，获得所述电力电子化电力系统的第二振荡频率；获得振荡频率变化值，所述振荡频率变化值包括所述第一振荡频率与第二振荡频率之差的绝对值；判断所述振荡频率变化值是否大于或等于设定误差；若大于或等于所述设定误差，则判断启用的变换器处于振荡源区域的内部，将所述变换器的所述防火墙恢复为停用状态；返回所述启用其中一个变换器的所述防火墙，获得所述电力电子化电力系统的第二振荡频率的步骤，直至所有变换器的防火墙策略均启用过；获得在线定位结果。5.根据权利要求4所述的振荡源定位方法，其特征在于，在所述判断所述振荡频率变化值是否大于或等于设定误差之后，还包括：若所述振荡频率变化值小于所述设定误差，则进行所述在开启所述防火墙策略后，根据所述能观性关系确定振荡源方位步骤，直至所有变换器的防火墙策略均启用过...

【专利技术属性】
技术研发人员：许颇，王一鸣，蔡旭，张琛，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：