柔性直流互联系统稳定性分析方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种柔性直流互联系统稳定性分析方法、装置、设备及介质，其中，方法包括：将柔性直流互联系统中采用直流电压控制的AC/DC变换器等效为电压源串联电阻形式；将柔性直流互联系统中未采用直流电压控制的电力电子变换器等效为电流源并联电阻形式；构建所述柔性直流互联系统的等效阻抗比表达式；根据所述等效阻抗比表达式得到所述柔性直流互联系统的等效导纳Bode图，根据所述等效导纳Bode图中导纳幅值的交叠情况确定所述柔性直流互联系统的稳定性。本发明专利技术能够有效地获得直流系统中失稳的主导因素。稳的主导因素。稳的主导因素。

【技术实现步骤摘要】
柔性直流互联系统稳定性分析方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及直流配电
，特别是涉及一种柔性直流互联系统稳定性分析方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着新能源发电技术以及电力电子技术的发展，光伏、数据中心、电动汽车充电桩等新型直流分布式源荷大量接入电网，其波动性与随机性不可避免地造成配电网电压和潮流的随机波动，导致各配电线路负荷不均、新能源无法及时消纳。
[0003]针对该问题，基于柔性互联技术的低压直流配电网可有效减少新型分布式源荷接入电网的AC/DC变换环节，提高系统运行效率，且无需考虑相角和频率问题，通过电力电子变换器即可实现异步系统互联，进而实现系统的灵活调控，促进可再生能源就地消纳以及各配电馈线处负荷平衡。
[0004]然而，直流配电系统通过电力电子变换器实现与外部交流电网互联以及内部组网，缺乏交流系统中类似同步电机机组的强自然惯量支撑单元，系统呈现出低惯量、弱阻尼特征。同时，具有多尺度控制特性的电力电子设备以及高比例可再生能源的接入导致直流配用电系统存在低频及中高频多时间尺度小扰动稳定性问题。因此，在对直流微网建设之前，需考虑小信号稳定性因素以设计各变换器参数，并考虑变换器接入系统带来的稳定性影响。
[0005]在实际工程中，由于直流系统低阻尼特性，系统双极短路故障电流快速上升会给直流变换装备带来较大的冲击，因此在各变换器出口侧配置有限流电抗器以减小故障电流上升速度。而现有的针对多换流器并联稳定性分析皆认为换流器直接连接直流母线，未考虑限流器以及线路阻抗对于系统阻抗影响。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种柔性直流互联系统稳定性分析方法、装置、设备及介质，能够有效地获得直流系统中失稳的主导因素。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种柔性直流互联系统稳定性分析方法，包括以下步骤：
[0008]将柔性直流互联系统中采用直流电压控制的AC/DC变换器等效为电压源串联电阻形式；
[0009]将柔性直流互联系统中未采用直流电压控制的电力电子变换器等效为电流源并联电阻形式；
[0010]基于等效的电压源串联电阻形式和电流源并联电阻形式构建所述柔性直流互联系统的等效阻抗比表达式；
[0011]根据所述等效阻抗比表达式得到所述柔性直流互联系统的等效导纳Bode图，根据所述等效导纳Bode图中导纳幅值的交叠情况确定所述柔性直流互联系统的稳定性。
[0012]所述将柔性直流互联系统中采用直流电压控制的AC/DC变换器等效为电压源串联电阻形式时，采用戴维南等效的方式将采用直流电压控制的AC/DC变换器等效为电压源串联电阻形式。
[0013]所述将柔性直流互联系统中未采用直流电压控制的电力电子变换器等效为电流源并联电阻形式时，采用诺顿等效的方式将未采用直流电压控制的电力电子变换器等效为电流源并联电阻形式。
[0014]所述等效阻抗比表达式为：其中，Z
oeqi
表示采用直流电压控制的AC/DC变换器的等效阻抗，Z
sigma
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余电力电子变换器的等效阻抗和，Y
oeqj
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余AC/DC变换器的等效导纳，Y
ineqk
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余DC/DC变换器的等效导纳，Y
oeqi
表示采用直流电压控制的AC/DC变换器的等效导纳，Y
sigma
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余电力电子变换器的等效导纳和；N表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的AC/DC变换器的数量，M表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余DC/DC变换器的数量。
[0015]所述的柔性直流互联系统稳定性分析方法还包括：在所述柔性直流互联系统存在失稳问题时，对采用直流电压控制的AC/DC变换器的控制参数进行整定修正，使所述柔性直流互联系统的等效导纳Bode图中导纳幅值的交叠情况发生变化确保所述柔性直流互联系统的稳定性。
[0016]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种柔性直流互联系统稳定性分析装置，包括：
[0017]第一等效模块，用于将柔性直流互联系统中采用直流电压控制的AC/DC变换器等效为电压源串联电阻形式；
[0018]第二等效模块，用于将柔性直流互联系统中未采用直流电压控制的电力电子变换器等效为电流源并联电阻形式；
[0019]构建模块，用于基于等效的电压源串联电阻形式和电流源并联电阻形式构建所述柔性直流互联系统的等效阻抗比表达式；
[0020]稳定分析模块，用于根据所述等效阻抗比表达式得到所述柔性直流互联系统的等效导纳Bode图，根据所述等效导纳Bode图中导纳幅值的交叠情况确定所述柔性直流互联系统的稳定性。
[0021]所述第一等效模块采用戴维南等效的方式将采用直流电压控制的AC/DC变换器等效为电压源串联电阻形式。
[0022]所述第二等效模块采用诺顿等效的方式将未采用直流电压控制的电力电子变换器等效为电流源并联电阻形式。
[0023]所述构建模块构建的等效阻抗比表达式为：其中，Z
oeqi
表示采用直流电压控制的AC/DC变换器的等效阻抗，Z
sigma
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余电力电子变换器的等
效阻抗和，Y
oeqj
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余AC/DC变换器的等效导纳，Y
ineqk
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余DC/DC变换器的等效导纳，Y
oeqi
表示采用直流电压控制的AC/DC变换器的等效导纳，Y
sigma
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余电力电子变换器的等效导纳和；N表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的AC/DC变换器的数量，M表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余DC/DC变换器的数量。
[0024]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述柔性直流互联系统稳定性分析方法的步骤。
[0025]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述柔性直流互联系统稳定性分析方法的步骤。
[0026]有益效果
[0027]由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本专利技术通过等效阻抗比来评估系统稳定性，可有效地获得直流系统中失稳的主导因素，同时仅需要阻抗频域曲线即可判定系统整体稳定性，适用于扫频方法，避免了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流互联系统稳定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：将柔性直流互联系统中采用直流电压控制的AC/DC变换器等效为电压源串联电阻形式；将柔性直流互联系统中未采用直流电压控制的电力电子变换器等效为电流源并联电阻形式；基于等效的电压源串联电阻形式和电流源并联电阻形式构建所述柔性直流互联系统的等效阻抗比表达式；根据所述等效阻抗比表达式得到所述柔性直流互联系统的等效导纳Bode图，根据所述等效导纳Bode图中导纳幅值的交叠情况确定所述柔性直流互联系统的稳定性。2.根据权利要求1所述的柔性直流互联系统稳定性分析方法，其特征在于，所述将柔性直流互联系统中采用直流电压控制的AC/DC变换器等效为电压源串联电阻形式时，采用戴维南等效的方式将采用直流电压控制的AC/DC变换器等效为电压源串联电阻形式。3.根据权利要求1所述的柔性直流互联系统稳定性分析方法，其特征在于，所述将柔性直流互联系统中未采用直流电压控制的电力电子变换器等效为电流源并联电阻形式时，采用诺顿等效的方式将未采用直流电压控制的电力电子变换器等效为电流源并联电阻形式。4.根据权利要求1所述的柔性直流互联系统稳定性分析方法，其特征在于，所述等效阻抗比表达式为：其中，Z
oeqi
表示采用直流电压控制的AC/DC变换器的等效阻抗，Z
sigma
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余电力电子变换器的等效阻抗和，Y
oeqj
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余AC/DC变换器的等效导纳，Y
ineqk
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余DC/DC变换器的等效导纳，Y
oeqi
表示采用直流电压控制的AC/DC变换器的等效导纳，Y
sigma
表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余电力电子变换器的等效导纳和，N表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的AC/DC变换器的数量，M表示除采用直流电压控制的AC/DC变换器外的其余DC/DC变换器的数量。5.根据权利要求1所述的柔性直流互联系统稳定性分析方法，其特征在于，还包括：在所述柔性直流互联系统存在失稳问题时，对采用直流电压控制的AC/DC变换器的控制参数进行整定修正，使所述柔性直流互联系统的等效导纳Bode图中导纳幅值的交叠情况发生变化确保所述柔性直流互联系统的稳定性。6.一种柔性直流互联系统稳定性分析装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：季宇，宁昕，邵瑶，熊雄，徐旖旎，黄鹭鹭，张海，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：