一种基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性分析方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性分析方法。该方法包括如下步骤：计算双馈风机并网系统的等效前级输出阻抗和等效后级输入导纳，获得系统整体传递函数并获得双馈风机并网系统的回率矩阵；设置禁区以限制回率矩阵特征值的分布；推导计算盖尔圆圆心与禁区的距离和盖尔圆半径，取其差值作为稳定性判据，进而可判定系统的稳定性。基于本发明专利技术方法，可以有效分析弱电网条件下不同物理/控制参数对双馈风机并网系统稳定性的影响机理，进而可以指导双馈风机控制系统环路参数的设计，并且其保守性相较于现有的改进sum

【技术实现步骤摘要】
一种基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性分析方法


[0001]本专利技术属于双馈风力发电机并网稳定性研究领域，具体为一种基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性判据，并可对双馈风机并网系统进行稳定性分析。

技术介绍

[0002]为了应对传统化石能源危机和由此带来的环境污染问题，开发利用新能源已成为世界各国的共识。其中，风力发电，经过近二十多年的开发实践，已成为公认的最具有商业利用前景的新能源形式之一。在各种类型的并网风机装备中，双馈型风电机组由于具有励磁变流器容量小、成本低、运行效率高等优点，长期占据风机市场2/3以上份额。由于我国风电资源和电力负荷的逆向分布特性，风电机组大多接入电网末端，考虑到大规模集中式开发、远距离输送等风电开发模式下长输电线路的阻抗因素，低短路比已成为风电机组接入电网的主要形态。低短路比电网下，双馈风机并网系统的稳定性成为研究重点。
[0003]双馈风机并网系统是典型的多输入多输出(MIMO)系统，传统针对单输入单输出(SISO)系统的稳定分析方法，如Nyquist判据、Middlebrook判据等不再适用。针对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)计算双馈风机并网系统的等效前级输出阻抗和等效后级输入导纳，获得系统整体传递函数并获得双馈风机并网系统的阻抗回率矩阵L
DFIG
；(2)设置禁区以限制回率矩阵特征值的分布，推导计算盖尔圆圆心与禁区的距离和盖尔圆半径，取其差值作为稳定性判据，进而判定系统的稳定性。2.根据权利要求1所述基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性分析方法，其特征在于，步骤(1)包括：(1.1)求取双馈风机并网系统的等效前级输出阻抗，得到：其中，R
line
和L
line
为弱电网电阻和电感，ω
s
为电网角频率，D为微分运算子；(1.2)求取双馈风机并网系统的等效后级输入导纳，得到：其中，G
rr
、G
rs
、G
ss
、G
sr
为双馈风机定子电压、转子电压和定子电流、转子电流传递函数矩阵，G
pis
、G
pir
、G
pur
为电网电压扰动通过锁相环附加到定子电流、转子电流、转子电压的传递函数矩阵，G
rcc
为电流环控制器，G
d1
、G
d2
为电流解耦项；(1.3)求取双馈风机并网系统的阻抗回率矩阵，得到：其中，Z
L
为等效前级输出阻抗，Y
DFIG
为等效后级输入导纳，阻抗回率矩阵的元素为L
dd
、L
dq
、L
qd
、L
qq
。3.根据权利要求1所述基于盖尔圆定理的双馈风机并网系统稳定性分析方法，其特征在于，步骤(2)包括：(2.1)设置禁区范围：PA＝{L||Im(L)|＜
‑
tan(π/180)
·
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海亮，吴瀚，陈翔宇，王艳松，赵仁德，胡家兵，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：