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一种虚拟同步机变流器并联系统暂态阻尼能量可视化定量分析方法技术方案

技术编号:40821472 阅读:15 留言:0更新日期:2024-04-01 14:41
本发明专利技术公开了一种虚拟同步机变流器并联系统暂态阻尼能量可视化定量分析方法。针对并联系统相对功角运动的暂态阻尼效应难以准确表征以及解析定量分析的挑战,通过定制反映相对功角δ<subgt;ci</subgt;‑D<subgt;pi</subgt;倍相对速度ω<subgt;ci</subgt;和非均匀阻尼功角δ<subgt;cd</subgt;‑D<subgt;pT</subgt;倍惯性中心速度ω<subgt;COI</subgt;关系的两类相平面图,将并联系统暂态过程的两部分阻尼效应消耗的能量映射到相平面的面积中,并分别通过直角三角形面积和矩形面积近似两类阻尼效应等效面积,定量刻画了暂态过程中两类阻尼能量的影响,实现了计及阻尼效应的虚拟同步机控制变流器并联系统的临界阻尼耗散能量量化和故障临界清除时间计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子控制,具体涉及一种虚拟同步机变流器并联系统暂态阻尼能量可视化定量分析方法


技术介绍

1、虚拟同步机技术模拟了同步发电机的有功功率和无功功率的调节特性,能够使电力电子变流器实现类似同步发电机的电压和频率支撑特性,增强高比例电力电子化电力系统的稳定性,成为新型电力系统的前瞻性技术。然而,不同于同步发电机,虚拟同步机通常具有较大等效阻尼转矩,导致了与暂态运动轨迹相关的能量耗散。此外,在虚拟同步机控制变流器并联系统中,由于两台变流器的阻尼系数取值不具有统一性,使得阻尼效应对并联系统相对运动的影响机理尚不明确,为变流器并联系统的暂态同步稳定分析和系统继电保护设置带来巨大挑战。

2、传统定量分析方法主要为能量函数法,该方法可对各机虚拟转子动能和并联系统势能的转换过程进行直观定量的分析,但难以考虑阻尼转矩对相对运动的能量改变作用,导致并联系统的暂态稳定边界不清,也无法快速计算并联系统的故障临界清除时间。


技术实现思路

1、为定量分析并联系统暂态阻尼效应,本专利技术提出了一种虚拟同步机变流本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种虚拟同步机变流器并联系统暂态阻尼能量可视化定量分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的可视化定量分析方法,其特征在于,所述步骤1)中,虚拟同步机控制下变流器的虚拟功角摇摆方程表达形式如下:

3.根据权利要求2所述的可视化定量分析方法,其特征在于,所述步骤2)中,并联系统中第i台变流器虚拟功角相对惯性中心运动的等效阻尼转矩PDi表达式为:

4.根据权利要求3所述的可视化定量分析方法,其特征在于,所述的步骤3)具体为:

5.根据权利要求4所述的可视化定量分析方法,其特征在于,所述的步骤4)具体为:根据步骤3.3)表...

【技术特征摘要】

1.一种虚拟同步机变流器并联系统暂态阻尼能量可视化定量分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的可视化定量分析方法,其特征在于,所述步骤1)中,虚拟同步机控制下变流器的虚拟功角摇摆方程表达形式如下:

3.根据权利要求2所述的可视化定量分析方法,其特征在于,所述步骤2)中,并联系统中第i台变流器虚拟功角相对惯性中心运动的等效阻尼转矩pdi表达式为:

4.根据权利要求3所述的可视化定量分析方法,其特征在于,所述的步骤3)具体为:

5.根据权利要求4所述的可视化定量分析方法,其特征在于,所述的步骤4)具体为:根据步骤3.3)表达式中的第一项,定制纵轴为ωci的dpi倍、横轴为δci的相平面图,进而将功角从δci1变化到δci2过程中第一类暂态阻尼转矩做功消耗的能量映射到该角度...

【专利技术属性】
技术研发人员:向鑫渠倩楠雷锦涛李武华何湘宁
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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