【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子换流器并网系统的建模与仿真领域，具体涉及一种含多vsc型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法。
技术介绍
1、并网电压源型变换器(voltage source converter,vsc)，主要是指使用电压源型变换器将交流电转换为直流电的设备或系统。这类变换器主要用于电力电子设备，广泛应用于各种工业与家用电器中，包含新能源变流器、电动汽车充电器、电力机车变流器、有源滤波器(active power filter，apf)等。传统阻抗建模方式仅对供电系统中单个节点下的vsc型变流器进行稳定性建模，无法判断多个节点下的多个vsc型变流器并网的系统是否稳定，建模不符合实际情况，分析误差较大，无法直观体现供电系统稳定程度。此外，传统阻抗建模方式仅能够对特定的仅包含单个变压器环节的供电系统进行稳定性分析，无法确定多vsc型变流器分散接入的供电系统下的多端口稳定性。
2、因此有必要给出多个节点下的vsc型变流器并网时的阻抗模型，最后由阻抗模型借助广义nyquist准则对系统是否稳定给出结论，通过计算系统参数灵敏度值展示系统稳定程度，判断供电系统的稳定裕度强弱。
技术实现思路
1、针对多个节点下的vsc型变流器接入供电系统时出现的低频振荡现象，本专利技术提供一种适用于含多vsc型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，能够分析多节点下vsc型变流器并入供电系统时对整体系统低频振荡的影响，并能确定产生振荡的影响因素。
2、本专利技术通过下述技术方案实
3、一种含多vsc型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，包括：
4、s1、建立多vsc型变流器的小信号模型，所述小信号模型包括所述多vsc型变流器对应的有源阻抗矩阵以及根据该有源阻抗矩阵接入所述供电系统时所处节点组成的所述多vsc型变流器的阻抗模型，并根据所述阻抗模型确定所述多vsc型变流器的总导纳阻抗矩阵yvsc；
5、s2、确定受所述多vsc型变流器分散接入所述供电系统时所述供电系统的无源线路阻抗矩阵znet；
6、s3、根据广义nyquist准则基于总导纳阻抗矩阵yvsc和无源线路阻抗矩阵znet判断分散接入多vsc型变流器后的所述供电系统是否稳定，并确定产生振荡的系统参数；
7、s4、在确定分散接入多vsc型变流器后的所述供电系统稳定后，通过计算所述系统参数的灵敏度值展示所述供电系统的稳定程度，判断所述多vsc型变流器分散接入的所述供电系统的稳定裕度强弱。
8、作为优化，所述多vsc型变流器包括多个vsc型变流器，且多个所述vsc型变流器的类型可以不一样。
9、作为优化，s1的具体步骤为：
10、s1.1、获取多个所述vsc型变流器的有源阻抗矩阵以及该有源阻抗矩阵所处节点，其中，第j个由任意同种类型的vsc型变流器组成的有源阻抗矩阵表示为zv,j；
11、s1.2、根据该有源阻抗矩阵接入所述供电系统时所处节点组成所述多vsc型变流器的阻抗模型zvsc，表示为：
12、
13、其中，j∈[1，n]，n为多个所述vsc型变流器接入所述供电系统时的节点数量，即有源阻抗矩阵的数量；
14、s1.3、将所述阻抗模型zvsc转换为总导纳阻抗矩阵yvsc，具体表示为：
15、
16、作为优化，将所述多vsc型变流器分散接入所述供电系统时所述供电系统后的等效电路包括交流电源us、供电源阻抗zs、第一变压器阻抗zg1、第二变压器阻抗zg2、第三变压器阻抗zg3、多个所述vsc型变流器的有源阻抗矩阵，其中，所述交流电源us的其中一端通过串联所述供电源阻抗zs分别与第一变压器阻抗zg1、第二变压器阻抗zg2、第三变压器阻抗zg3的其中一端连接，所述第一变压器阻抗zg1的另一端和第二变压器阻抗zg2的另一端之间以及第二变压器阻抗zg2的另一端与第三变压器阻抗zg3的另一端之间分别与若干个所述vsc型变流器的有源阻抗矩阵的第一端连接，且相邻两个所述有源阻抗矩阵的第一端之间串联有无源线路阻抗zc，用zc,i表示第i个vsc型变流器与第i+1个vsc型变流器之间的无源线路阻抗，每个所述vsc型变流器的有源阻抗矩阵的第二端均与所述交流电源的另一端连接。
17、作为优化，将所述多vsc型变流器分散接入所述供电系统时所述供电系统的无源线路阻抗矩阵znet表示为：
18、znet＝znet,1+znet,2+znet,3+znet,4+znet,5+znet,6；
19、其中，
20、
21、
22、
23、
24、
25、
26、其中：
27、
28、m为第一变压器阻抗zg1、第二变压器阻抗zg2之间的有源阻抗矩阵的数量，n为接入供电系统的所述vsc型变流器的数量。
29、作为优化，s3中，根据广义nyquist准则基于总导纳阻抗矩阵yvsc和线路阻抗矩阵znet判断多vsc型变流器分散接入的所述供电系统是否稳定具体为开环增益矩阵l(s)＝yvscznet判断系统稳定性。
30、作为优化，s3的具体步骤为：
31、s3.1、根据广义nyquist准则及线性代数矩阵变换规则，将所述等效电路中开环增益矩阵l(s)＝yvscznet这一方阵进行特征值及特征向量数学分解得到2n个特征值λk与2n个与特征值λk相关的左特征向量uk和右特征向量vk；
32、s3.2、计算并绘制0-50hz频率点下不同特征值λk的实部值re(λk)与虚部值im(λk)，以确定nyquist轨迹；
33、s3.3、观察所述nyquist轨迹是否包含(-1，j0)点，从而进一步判断分散接入多vsc型变流器的所述供电系统是否稳定。
34、作为优化，若所述nyquist轨迹包含(-1，j0)点，则说明分散接入多vsc型变流器后的所述供电系统不稳定，若所述nyquist轨迹不包含(-1，j0)点，则说明分散接入多vsc型变流器后的所述供电系统稳定。
35、作为优化，s4的具体过程为：
36、计算分散接入多vsc型变流器后的所述供电系统中每个vsc型变流器对应的系统参数的灵敏度，其中，稳定裕度与灵敏度呈负相关，灵敏度值越低则对应稳定裕度越强，为判断稳定裕度强弱，则针对第j个vsc型变流器对应的系统参数的灵敏度的具体过程为：
37、根据所述无源线路阻抗矩阵znet和zvsc中第j个任意通过dq建模方式得到的vsc型变流器的有源阻抗矩阵zv,j即可得到对第j个vsc型变流器单个控制环内对应的系统参数的灵敏度，所述灵敏度的计算公式具体表示为：
38、
39、其中，λk为将所述等效电路进行分解得到的特征值，uk为与特征值λk相关的左特征向量，vk为与特征值λk相关的右特征向量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含多VSC型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种含多VSC型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，所述多VSC型变流器包括多个VSC型变流器，且多个所述VSC型变流器的类型可以不一样。
3.根据权利要求2所述的一种含多VSC型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，S1的具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种含多VSC型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，将所述多VSC型变流器分散接入所述供电系统时所述供电系统后的等效电路包括交流电源us、供电源阻抗Zs、第一变压器阻抗Zg1、第二变压器阻抗Zg2、第三变压器阻抗Zg3、多个所述VSC型变流器的有源阻抗矩阵，其中，所述交流电源us的其中一端通过串联所述供电源阻抗Zs分别与第一变压器阻抗Zg1、第二变压器阻抗Zg2、第三变压器阻抗Zg3的其中一端连接，所述第一变压器阻抗Zg1的另一端和第二变压器阻抗Zg2的另一端之间以及第二变压器阻抗Zg2的另一端与第三变压器阻抗Zg3的另一端之间分别与若干个
5.根据权利要求4所述的一种含多VSC型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，将所述多VSC型变流器分散接入所述供电系统时所述供电系统的无源线路阻抗矩阵Znet表示为：
6.根据权利要求5所述的一种含多VSC型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，S3中，根据广义Nyquist准则基于总导纳阻抗矩阵Yvsc和线路阻抗矩阵Znet判断多VSC型变流器分散接入的所述供电系统是否稳定具体为开环增益矩阵L(s)＝YvscZnet判断系统稳定性。
7.根据权利要求6所述的一种含多VSC型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，S3的具体步骤为：
8.根据权利要求7所述的一种含多VSC型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，若所述Nyquist轨迹包含(-1，j0)点，则说明分散接入多VSC型变流器后的所述供电系统不稳定，若所述Nyquist轨迹不包含(-1，j0)点，则说明分散接入多VSC型变流器后的所述供电系统稳定。
9.根据权利要求7所述的一种含多VSC型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，S4的具体过程为：
10.根据权利要求9所述的一种含多VSC型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，在同一个供电系统下，不同的所述VSC型变流器对应的所述系统参数具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种含多vsc型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种含多vsc型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，所述多vsc型变流器包括多个vsc型变流器，且多个所述vsc型变流器的类型可以不一样。
3.根据权利要求2所述的一种含多vsc型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，s1的具体步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种含多vsc型变流器分散接入的供电系统稳定性确定方法，其特征在于，将所述多vsc型变流器分散接入所述供电系统时所述供电系统后的等效电路包括交流电源us、供电源阻抗zs、第一变压器阻抗zg1、第二变压器阻抗zg2、第三变压器阻抗zg3、多个所述vsc型变流器的有源阻抗矩阵，其中，所述交流电源us的其中一端通过串联所述供电源阻抗zs分别与第一变压器阻抗zg1、第二变压器阻抗zg2、第三变压器阻抗zg3的其中一端连接，所述第一变压器阻抗zg1的另一端和第二变压器阻抗zg2的另一端之间以及第二变压器阻抗zg2的另一端与第三变压器阻抗zg3的另一端之间分别与若干个所述vsc型变流器的有源阻抗矩阵的第一端连接，且相邻两个所述有源阻抗矩阵的第一端之间串联有无源线路阻抗，每个所述vsc型变流器的有源阻抗矩阵的第二端均与所述交流电源的另一端连接。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小鹏，潘鹏宇，姜晓锋，陶海东，胡海涛，张华杰，罗易萍，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。