CN108469575B - 风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法及系统 - Google Patents

风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法及系统，所述方法包括：利用建立的风机经柔直电网送出系统仿真模型，通过在风机接入点加入不同频率的扰动电压源获取风机接入点风场侧和柔直电网侧的电压序列和电流序列，然后根据所述电压序列和电流序列确定阻抗幅值和阻抗相角，进而根据所述阻抗幅值和阻抗相角，采用阻抗分析法检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险；本申请的技术方案根据通过在仿真模型风机接入点加入扰动频率获取电压序列和电流序列确定阻抗幅值和阻抗相角，利用扰动频率、阻抗幅值和阻抗相角绘制波特图，根据波特图确定系统的相角裕度并有效判定风机经柔直电网送出系统是否存在功率振荡风险。

Description

风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法及系统
技术领域
本发明涉及电力检测技术领域，具体涉及一种风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法及系统。
背景技术
目前风力发电技术发展迅猛，但是由于风力发电多为集中式开发，所在地区负荷较少，电网薄弱，面临如何将风电大容量、远距离送出的挑战；考虑到柔性直流具有远距离、大容量输电方面的独特优势，为风电的可靠并网及送出提供了一种可行的方法，但是柔直电网存在控制复杂等影响因素，风电经柔直电网送出系统存在功率震荡的风险。风电检测技术领域现有的研究多针对风机经串补系统的功率震荡，目前本领域缺少有效针对风机经柔直电网送出系统的震荡风险进行检测的分析方法。
发明内容
本发明提供一种风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法及系统，其目的是根据通过风机经柔直电网送出系统仿真模型获取的风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的风场侧和柔直电网侧的阻抗幅值和阻抗相角，进而根据所述阻抗幅值和阻抗相角有效检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法，其改进之处在于，所述方法包括：
利用建立的风机经柔直电网送出系统仿真模型获取风机接入点的电压序列和电流序列，所述风机接入点的电压序列和电流序列是在风机接入点的风场侧和柔直电网侧获取的；
根据所述风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角；
根据所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，采用阻抗分析法检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险。
优选地，所述获取风机接入点的电压序列和电流序列，包括：
在风机经柔直电网送出系统仿真模型的风机接入点加入待检测频率段的扰动频率对应的小扰动电压源信号，记录所述仿真模型风机接入点的电压和电流，获取风机接入点的电压序列f(n)U和风机接入点的电流序列f(n)I。
优选地，所述根据所述风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，包括：
按下式确定风机接入点的阻抗幅值Z：
其中，|z|U(k)为f(n)U在所述待检测频率段的扰动频率k下的电压幅值，x1(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的实部，x2(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的虚部；/>|z|I(k)为f(n)I在扰动频率k下的电流幅值，x1(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的实部，n为f(n)I或f(n)U的长度，x2(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的虚部；
其中，所述f(n)U在扰动频率k下的复数值F(k)U的公式如下：
所述f(n)I在扰动频率k下的复数值的公式如下：
按下式确定风机接入点的阻抗相角φ：
φ＝φU(k)-φI(k)
其中，φU(k)为风机接入点的电压相角，/>φI(k)为风机接入点风场侧和风机接入点柔直电网侧的电流相角。
优选地，所述根据所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，采用阻抗分析法检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险，包括：
利用所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角绘制风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图和阻抗相频波特图；
获取所述风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图中所述风机接入点风场侧的幅频曲线与所述风机接入点柔直电网侧的幅频曲线交点处对应的扰动频率值，根据相频波特图获取该扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角；利用扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角确定扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度；
若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＞0，则所述风机经柔直电网送出系统不存在功率震荡风险；若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＜0，则所述风机经柔直电网送出系统存在功率震荡风险。
进一步地，所述利用所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角绘制风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图和阻抗相频波特图，包括:
以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗幅值为纵坐标绘制风机接入点风场侧的幅频曲线和风机接入点柔直电网侧的幅频曲线；
以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗相角为纵坐标绘制风机接入点风场侧的相频曲线和风机接入点柔直电网侧的相频曲线。
进一步地，按下式确定所述扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度R：
R＝φgrid-φwind-(-180°)
式中，φgrid为扰动频率值对应的风机接入点柔直电网侧的阻抗相角，φwind为扰动频率值对应的风机接入点风场侧的阻抗相角。
一种风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测系统，其改进之处在于，所述系统包括：
获取模块，用于利用建立的风机经柔直电网送出系统仿真模型获取风机接入点的电压序列和电流序列；
确定模块，用于根据所述风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角；
检测模块，用于根据所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，采用阻抗分析法检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险；
所述风机接入点的电压序列和电流序列是在风机接入点的风场侧和柔直电网侧获取的。
优选地，所述获取模块，包括：
序列获取单元，用于在风机经柔直电网送出系统仿真模型的风机接入点加入待检测频率段的扰动频率对应的小扰动电压源信号，记录所述仿真模型风机接入点的电压和电流，获取风机接入点的电压序列f(n)U和电流序列f(n)I。
优选地，所述确定模块，包括：
第一确定单元，用于：按下式确定风机接入点的阻抗幅值Z：
其中，|z|U(k)为f(n)U在所述待检测频率段的扰动频率k下的电压幅值，x1(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的实部，x2(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的虚部；/>|z|I(k)为f(n)I在扰动频率k下的电流幅值，x1(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的实部，n为f(n)I或f(n)U的长度，x2(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的虚部；
其中，所述f(n)U在扰动频率k下的复数值F(k)U的公式如下：
所述f(n)I在扰动频率k下的复数值的公式如下：
第二确定单元，用于：按下式确定风机接入点的阻抗相角φ：
φ＝φU(k)-φI(k)
其中，φU(k)为风机接入点风场侧和风机接入点柔直电网侧的电压相角，/>φI(k)为风机接入点风场侧和风机接入点柔直电网侧的电流相角。
进一步地，所述检测模块，包括：
绘图单元，用于利用所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角绘制风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图和阻抗相频波特图；
第三确定单元，用于获取所述风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图中所述风机接入点风场侧的幅频曲线与所述风机接入点柔直电网侧的幅频曲线交点处对应的扰动频率值，根据相频波特图获取该扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角；利用扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角确定扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度；
检测单元，用于若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＞0，则所述风机经柔直电网送出系统不存在功率震荡风险；若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＜0，则所述风机经柔直电网送出系统存在功率震荡风险。
进一步地，所述绘图单元，用于：
以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗幅值为纵坐标绘制风机接入点风场侧的幅频曲线和风机接入点柔直电网侧的幅频曲线；
以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗相角为纵坐标绘制风机接入点风场侧的相频曲线和风机接入点柔直电网侧的相频曲线。
进一步地，所述第三确定单元，用于按下式确定所述扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度R：
R＝φgrid-φwind-(-180°)
式中，φgrid为扰动频率值对应的风机接入点柔直电网侧的阻抗相角，φwind为扰动频率值对应的风机接入点风场侧的阻抗相角。
与最接近的现有技术相比，本发明还具有如下有益效果：
本发明采用的技术方案利用风机经柔直电网送出系统仿真模型获取风机接入点的电压序列和电流序列，在仿真模型风机接入点加入扰动频率录波分别记录获取电压序列和电流序列，获取数据精确度高为之后的震荡风险检测提供可靠的数据基础；根据所述风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，进而根据所述阻抗幅值和阻抗相角采用阻抗分析法有效针对风机经柔直电网送出系统检测是否存在功率振荡风险，该技术方案不仅克服了难以通过解析求解得到柔直电网侧及风场侧阻抗特性的问题，且易于实现，检测精度高，进而为风机经柔直电网送出系统的规划及建设提供参考，规避系统阻尼恶化的风险。
附图说明
图1是本发明实施例风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法的流程图；
图2是本发明实施例的风机经柔直电网送出系统的频率扫描方法示意图；
图3是本发明实施例的风机经柔直电网送出系统风机接入点有功功率及其频谱图；
图4是本发明实施例的风机经柔直电网送出系统风机接入点的a相电流及其频谱图；
图5是本发明实施例的风机经柔直电网送出系统风机接入点的a相电压及其频谱图；
图6是本发明实施例的风机经柔直电网送出系统的幅频波特图；
图7是本发明实施例的风机经柔直电网送出系统的相频波特图；
图8是本发明实施例风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法及系统，下面进行说明。
图1示出了本发明实施例中风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法的流程图，如图1所示，所述方法可以包括：
101.利用建立的风机经柔直电网送出系统仿真模型获取风机接入点的电压序列和电流序列；
102.根据所述风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角；
103.根据所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，采用阻抗分析法检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险；
所述风机接入点的电压序列和电流序列是在风机接入点的风场侧和柔直电网侧获取的；
所述风机经柔直电网送出系统的仿真模型是根据风机经柔直电网送出系统各电力设备的主回路参数和相关控制参数建立的电力系统电磁暂态仿真模型；
所述利用建立的风机经柔直电网送出系统仿真模型获取风机接入点的电压序列和电流序列，可以包括：
在风机经柔直电网送出系统仿真模型的风机接入点(PCC点)加入待检测频率段的扰动频率对应的在待检测频率段内的小扰动电压源信号，记录所述仿真模型风机接入点(PCC点)的电压和电流，获取风机接入点的电压序列f(n)U和风机接入点的电流序列f(n)I，阻抗特性可以包括幅频特性和相频特性，按照所需检测的低频(0.1HZ-2.5HZ)、次同步(2.5HZ-50HZ)、高频震荡等范围内选取待检测频率段，所述扰动频率需满足包含于所需检测频率范围内；
本发明实施例的风机经柔直电网送出系统的频率扫描方法示意图如图2所示，图中IWIND为风机接入点风场侧的电流，VWIND为风机接入点风场侧的电压，IGRID为风机接入点柔直电网侧的电流，VGRID为风机接入点柔直电网侧的电压。
图3示出了本发明实施例的风机经柔直电网送出系统风机接入点有功功率及其频谱图，如图3所示，有功功率存在11HZ的分量，有功功率为直流分量，对应交流分量中的39HZ和61HZ；图4示出了本发明实施例的风机经柔直电网送出系统风机接入点的a相电流及其频谱图，如图4所示，风机经柔直电网送出系统风机接入点a相电流存在39HZ和61HZ的分量；图5示出了本发明实施例的风机经柔直电网送出系统风机接入点的a相电压及其频谱图，如图5所示，风机经柔直电网送出系统风机接入点处a相电压存在39HZ和61HZ的分量；实测过程中，根据实际检测需求按照一定频率间隔将待检测范围内频率进行合理划分，以使全部待检测频率尽可能都检测到。
所述根据所述风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，可以包括：
按下式对电压序列和电流序列进行离散傅里叶变换确定风机接入点的阻抗幅值Z：
其中，|z|U(k)为f(n)U在所述待检测频率段的扰动频率k下的电压幅值，x1(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的实部，x2(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的虚部；/>|z|I(k)为f(n)I在扰动频率k下的电流幅值，x1(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的实部，n为f(n)I或f(n)U的长度，x2(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的虚部；
其中，所述f(n)U在扰动频率k下的复数值F(k)U的公式如下：
所述f(n)I在扰动频率k下的复数值的公式如下：
按下式对电压序列和电流序列进行离散傅里叶变换确定风机接入点的阻抗相角φ：
φ＝φU(k)-φI(k)
其中，φU(k)为风机接入点风场侧和风机接入点柔直电网侧的电压相角，/>φI(k)为风机接入点风场侧和风机接入点柔直电网侧的电流相角。
具体地，所述根据所述阻抗特性数据采用阻抗分析法检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险，可以包括：
利用所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角绘制风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图和阻抗相频波特图；
图6示出了本发明实施例的风机经柔直电网送出系统的幅频波特图，如图6所示，针对1HZ～100HZ检测范围内按照该方法所绘制的幅频波特图中显示风场侧幅值曲线和柔直电网侧幅值曲线的交点对应频率值分别为39HZ、61HZ、65HZ；
获取所述风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图中所述风机接入点风场侧的幅频曲线与所述风机接入点柔直电网侧的幅频曲线交点处对应的扰动频率值，根据相频波特图获取该扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角；利用扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角确定扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度；
若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＞0，则所述风机经柔直电网送出系统不存在功率震荡风险；若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＜0，则所述风机经柔直电网送出系统存在功率震荡风险；图7示出了本发明实施例的风机经柔直电网送出系统的相频波特图，如图7所示，针对1HZ～100HZ检测范围内按照该方法所绘制的阻抗相频图中，根据相应频率对应的阻抗相角确定相应频率的相角裕度，39HZ对应相角裕度为-5.60、61HZ对应相角裕度为-46.440，该两者相角裕度均为负，则在该两个频率值存在震荡风险；65HZ对应相角裕度为184.60，该频率对应相角裕度为正，检测该频率值处不存在震荡风险。
其中，所述利用所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角绘制风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图和阻抗相频波特图，可以包括：以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗幅值为纵坐标绘制风机接入点风场侧的幅频曲线和风机接入点柔直电网侧的幅频曲线；以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗相角为纵坐标绘制风机接入点风场侧的相频曲线和风机接入点柔直电网侧的相频曲线。
具体地，按下式确定所述扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度R：
R＝φgrid-φwind-(-180°)
式中，φgrid为扰动频率值对应的风机接入点柔直电网侧的阻抗相角，φwind为扰动频率值对应的风机接入点风场侧的阻抗相角。
所述根据所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度判断所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险，可以包括：
图8示出了本发明实施例风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测系统的结构示意图，如图8所示，所述系统可以包括：
获取模块，用于利用建立的风机经柔直电网送出系统仿真模型获取风机接入点的电压序列和电流序列；
确定模块，用于根据所述风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角；
检测模块，用于根据所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，采用阻抗分析法检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险；
所述风机接入点的电压序列和电流序列是在风机接入点的风场侧和柔直电网侧获取的。
其中，所述获取模块，可以包括：序列获取单元，用于在风机经柔直电网送出系统仿真模型的风机接入点加入待检测频率段的扰动频率对应的小扰动电压源信号，记录所述仿真模型风机接入点的电压，获取风机接入点的电压序列f(n)U；
电流序列获取单元，用于在风机经柔直电网送出系统仿真模型的风机接入点加入待检测频率段的扰动频率对应的小扰动电压源信号，记录记录所述仿真模型风机接入点的电流，获取风机接入点的电流序列f(n)I。
具体地，所述确定模块，可以包括：第一确定单元，用于：按下式确定风机接入点的阻抗幅值Z：
其中，|z|U(k)为f(n)U在所述待检测频率段的扰动频率k下的电压幅值，x1(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的实部，x2(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的虚部；/>|z|I(k)为f(n)I在扰动频率k下的电流幅值，x1(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的实部，n为f(n)I或f(n)U的长度，x2(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的虚部；
其中，所述f(n)U在扰动频率k下的复数值F(k)U的公式如下：
所述f(n)I在扰动频率k下的复数值的公式如下：
第二确定单元，用于：按下式确定风机接入点的阻抗相角φ：
φ＝φU(k)-φI(k)
其中，φU(k)为风机接入点风场侧和风机接入点柔直电网侧的电压相角，/>φI(k)为风机接入点风场侧和风机接入点柔直电网侧的电流相角。
所述检测模块，可以包括：绘图单元，用于利用所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角绘制风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图和阻抗相频波特图；
第三确定单元，用于获取所述风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图中所述风机接入点风场侧的幅频曲线与所述风机接入点柔直电网侧的幅频曲线交点处对应的扰动频率值，根据相频波特图获取该扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角；利用扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角确定扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度；
检测单元，用于若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＞0，则所述风机经柔直电网送出系统不存在功率震荡风险；若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＜0，则所述风机经柔直电网送出系统存在功率震荡风险。
具体地，所述绘图单元，用于:以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗幅值为纵坐标绘制风机接入点风场侧的幅频曲线和风机接入点柔直电网侧的幅频曲线；
以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗相角为纵坐标绘制风机接入点风场侧的相频曲线和风机接入点柔直电网侧的相频曲线。
所述第三确定单元，用于按下式确定所述扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度R：
R＝φgrid-φwind-(-180°)
式中，φgrid为扰动频率值对应的风机接入点柔直电网侧的阻抗相角，φwind为扰动频率值对应的风机接入点风场侧的阻抗相角。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测方法，其特征在于，所述方法包括：
利用建立的风机经柔直电网送出系统仿真模型获取风机接入点的电压序列和电流序列，所述风机接入点的电压序列和电流序列是在风机接入点的风场侧和柔直电网侧获取的；
根据所述风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角；
根据所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，采用阻抗分析法检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险；
所述根据所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，采用阻抗分析法检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险，包括：
利用所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角绘制风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图和阻抗相频波特图；
获取所述风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图中所述风机接入点风场侧的幅频曲线与所述风机接入点柔直电网侧的幅频曲线交点处对应的扰动频率值，根据相频波特图获取该扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角；利用扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角确定扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度；
若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＞0，则所述风机经柔直电网送出系统不存在功率震荡风险；若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＜0，则所述风机经柔直电网送出系统存在功率震荡风险；
所述获取风机接入点的电压序列和电流序列，包括：
在风机经柔直电网送出系统仿真模型的风机接入点加入待检测频率段的扰动频率对应的小扰动电压源信号，记录所述仿真模型风机接入点的电压和电流，获取风机接入点的电压序列f(n)U和风机接入点的电流序列f(n)I。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，包括：
按下式确定风机接入点的阻抗幅值Z：
其中，|z|U(k)为f(n)U在所述待检测频率段的扰动频率k下的电压幅值，x1(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的实部，x2(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的虚部；/>|z|I(k)为f(n)I在扰动频率k下的电流幅值，x1(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的实部，n为f(n)I或f(n)U的长度，x2(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的虚部；
其中，所述f(n)U在扰动频率k下的复数值F(k)U的公式如下：
所述f(n)I在扰动频率k下的复数值的公式如下：
按下式确定风机接入点的阻抗相角φ：
φ＝φU(k)-φI(k)
其中，φU(k)为风机接入点风场侧或柔直电网侧的电压相角，φI(k)为风机接入点风场侧或柔直电网侧的电流相角。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角绘制风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图和阻抗相频波特图，包括:
以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗幅值为纵坐标绘制风机接入点风场侧的幅频曲线和风机接入点柔直电网侧的幅频曲线；
以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗相角为纵坐标绘制风机接入点风场侧的相频曲线和风机接入点柔直电网侧的相频曲线。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按下式确定所述扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度R：
R＝φgrid-φwind-(-180°)
式中，φgrid为扰动频率值对应的风机接入点柔直电网侧的阻抗相角，φwind为扰动频率值对应的风机接入点风场侧的阻抗相角。
5.一种风机经柔直电网送出系统的功率震荡风险检测系统，其特征在于，所述系统包括：
获取模块，用于利用建立的风机经柔直电网送出系统仿真模型获取风机接入点的电压序列和电流序列；
确定模块，用于根据所述风机接入点的电压序列和电流序列确定风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角；
检测模块，用于根据所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角，采用阻抗分析法检测所述风机经柔直电网送出系统的是否存在振荡风险；
所述风机接入点的电压序列和电流序列是在风机接入点的风场侧和柔直电网侧获取的；
所述检测模块，包括：
绘图单元，用于利用所述风机接入点的阻抗幅值和阻抗相角绘制风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图和阻抗相频波特图；
第三确定单元，用于获取所述风机经柔直电网送出系统的阻抗幅频波特图中所述风机接入点风场侧的幅频曲线与所述风机接入点柔直电网侧的幅频曲线交点处对应的扰动频率值，根据相频波特图获取该扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角；利用扰动频率值对应的风机接入点的阻抗相角确定扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度；
检测单元，用于若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＞0，则所述风机经柔直电网送出系统不存在功率震荡风险；若所述风机经柔直电网送出系统的相角裕度R＜0，则所述风机经柔直电网送出系统存在功率震荡风险；
所述获取模块，包括：
序列获取单元，用于在风机经柔直电网送出系统仿真模型的风机接入点加入待检测频率段的扰动频率对应的小扰动电压源信号，记录所述仿真模型风机接入点的电压和电流，获取风机接入点的电压序列f(n)U和风机接入点的电流序列f(n)I。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述确定模块，包括：
第一确定单元，用于：按下式确定风机接入点的阻抗幅值Z：
其中，|z|U(k)为f(n)U在所述待检测频率段的扰动频率k下的电压幅值，x1(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的实部，x2(k)U为f(n)U在扰动频率k下的复数值的虚部；/>|z|I(k)为f(n)I在扰动频率k下的电流幅值，x1(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的实部，n为f(n)I或f(n)U的长度，x2(k)I为f(n)I在扰动频率k下的复数值的虚部；
其中，所述f(n)U在扰动频率k下的复数值F(k)U的公式如下：
所述f(n)I在扰动频率k下的复数值的公式如下：
第二确定单元，用于：按下式确定风机接入点的阻抗相角φ：
φ＝φU(k)-φI(k)
其中，φU(k)为风机接入点风场侧和风机接入点柔直电网侧的电压相角，/>φI(k)为风机接入点风场侧和风机接入点柔直电网侧的电流相角。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述绘图单元，用于:
以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗幅值为纵坐标绘制风机接入点风场侧的幅频曲线和风机接入点柔直电网侧的幅频曲线；
以扰动频率为横坐标，以扰动频率对应的阻抗相角为纵坐标绘制风机接入点风场侧的相频曲线和风机接入点柔直电网侧的相频曲线。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第三确定单元，用于按下式确定所述扰动频率值对应的风机经柔直电网送出系统的相角裕度R：
R＝φgrid-φwind-(-180°)
式中，φgrid为扰动频率值对应的风机接入点柔直电网侧的阻抗相角，φwind为扰动频率值对应的风机接入点风场侧的阻抗相角。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110829489B (zh) * 2019-10-24 2021-02-26 合肥工业大学 无扰动信号注入的弱电网与串补电网估计方法
CN117013558A (zh) * 2022-04-28 2023-11-07 北京天诚同创电气有限公司 微电网的控制方法及装置、电源的控制方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102460186A (zh) * 2009-05-12 2012-05-16 雷蒙德·约翰·佩托 确定异步电机的速度的设备和方法
CN103354359A (zh) * 2013-08-02 2013-10-16 南京航空航天大学 一种基于相角裕度补偿的并网逆变器系统阻抗主动控制方法
CN106645974A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 北京金风科创风电设备有限公司 用于确定风机与电网谐振的方法及系统
CN106990301A (zh) * 2017-05-03 2017-07-28 云南电网有限责任公司红河供电局 一种实时三相不平衡检测方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8717721B2 (en) * 2011-08-25 2014-05-06 Southern States, Llc High impedance fault isolation system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102460186A (zh) * 2009-05-12 2012-05-16 雷蒙德·约翰·佩托 确定异步电机的速度的设备和方法
CN103354359A (zh) * 2013-08-02 2013-10-16 南京航空航天大学 一种基于相角裕度补偿的并网逆变器系统阻抗主动控制方法
CN106645974A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 北京金风科创风电设备有限公司 用于确定风机与电网谐振的方法及系统
CN106990301A (zh) * 2017-05-03 2017-07-28 云南电网有限责任公司红河供电局 一种实时三相不平衡检测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
快速且谐波不敏感的电网电压同步方法;周鑫;陈宏钧;刘博;李林;;中国电机工程学报(第09期);全文 *
特高压设备风险管控联动机制的研究与应用;于军;刘世安;彭晨光;丁立聪;;管理观察(第18期);全文 *

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