CN110474315A - 一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法及系统，包括：获取柔性直流输电系统的参数、量测值和交流电网电压；将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值；当接入交流系统时，根据所述状态矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的小干扰稳定性。可以真实的反映柔性直流输电系统的动态特性，准确度高，能分析锁相环控制参数变化对柔性直流输电系统小干扰稳定性影响和接入不同的交流系统时，柔性直流输电系统控制参数的影响。
Description
技术领域：
本发明涉及电力系统运行、规划技术领域，具体涉及一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法及系统。
背景技术：
传统的基于晶闸管直流的输电系统对于接入交流系统强弱影响较为敏感，受到交流侧扰动容易引发换相失败，同时其只能工作于有源逆变状态，会消耗大量无功功率。柔性直流输电(voltage source converter based high-voltage DC，VSC-HVDC)技术依靠其自身特性可以有效解决这些缺陷，VSC-HVDC技术研究正逐步成为直流输电技术研究中的热点。柔性直流输电工程可以接入弱交流系统或者无源系统，因此，VSC-HVDC系统在新能源接入、孤岛输电以及向其他弱系统供电方面有广阔应用前景。
目前对于柔性直流输电系统的小干扰稳定特性研究并未深入开展。当前多数考虑了柔性直流输电系统的小干扰稳定特性计算方法是将柔性直流输电系统按照功率等值成为负荷，再将负荷作为交流电网的一部分，参与交流电网的小干扰稳定计算，这种方法的缺点在于完全忽略柔性直流的动态特性。此外，还有一些相关研究建立了柔性直流输电系统小信号模型，从而获得更加准确的计算结果，但是这些模型中对于柔性直流换流器中的锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)做了非常简化的建模，小干扰稳定的计算结果不能真实反映柔性直流输电系统的动态特性。
发明内容：
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，所述方法包括：
获取柔性直流输电系统的参数、量测值和交流电网电压；
将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值；
当接入交流系统时，根据所述状态矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的小干扰稳定性。
优选的，所述将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值，包括：
柔性直流输电系统根据加入的换流器台数和交流系统确定基础矩阵；
所述柔性直流输电系统的参数、量测值、交流电网电压以及柔性直流输电系统给定的公式设定所述基础矩阵的元素；
对所述基础矩阵进行偏导数计算获得状态矩阵A(X，Y)，X＝Y；
对所述状态矩阵A进行计算得到状态矩阵的特征值。
优选的，所述柔性直流输电系统根据加入的换流器台数和交流系统确定基础矩阵包括：
当每增加一台换流器时，所述基础矩阵增加4n-1阶；
所述增加4n-1阶基础矩阵的元素为增加的换流器对应的辅助变量；
其中：n表示换流器的台数。
优选的，所述所述柔性直流输电系统的参数、量测值、交流电网电压以及柔性直流输电系统给定的公式设定所述基础矩阵的元素包括：
所述换流器包括：整流换流器和逆变换流器；
基于整流换流器方向电流的变化量、整流换流器直流侧电压变化量、锁相环相角变化量、整流换流器交流侧方向电压变化量和所述柔性直流输电系统的控制器辅助变量确定所述基础矩阵的元素。
优选的，所述对所述基础矩阵进行偏导数计算获得状态矩阵A，包括：
对所述基础矩阵的第一行进行偏导数计算，得到所述状态矩阵A第一行各元素，计算式分别如下：
A(1,2)＝-314.159265
第一行中其余值为0；
其中：A(1,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于整流换流器d轴方向电流的变化量的偏导数；A(1,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于整流换流器d轴方向电流的变化量的偏导数；A(1,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于整流换流器d轴方向电流的变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感。
优选的，所述对所述基础矩阵的第二行进行偏导数计算，得到第二行各元素，计算式分别如下：
A(2,1)＝314.159265
第二行中其余值为0；
其中：A(2,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于整流换流器q轴方向电流的变化量的偏导数；A(2,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于整流换流器q轴方向电流的变化量的偏导数；A(2,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压于整流换流器q轴方向电流的变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感。
优选的，所述对所述基础矩阵的第三行进行偏导数计算，得到第三行各元素，计算式分别如下：
第三行中其余值为0；
其中：A(3,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；A(3,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；A(3,3)为整流换流器直流侧电压变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；A(3,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；A(3,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；A(3,12)为整流换流器直流侧电流变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；为整流换流器交流侧d轴方向电压；为整流换流器交流侧q轴方向电压；为整流换流器交流侧d轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电流；为整流换流器直流侧电压；C为整流换流器电容。
优选的，所述对所述基础矩阵的第四行进行偏导数计算，得到第四行各元素，计算式分别如下：
A(4,7)＝-ki,pll
第四行中其余值为0；
其中：A(4,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于锁相环相角变化量的偏导数；A(4,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于锁相环相角变化量的偏导数；A(4,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于锁相环相角变化量的偏导数；A(4,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于锁相环相角变化量的偏导数；A(4,7)为整流换流器方向电流参考值于锁相环相角变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；kp,pll为锁相环装置内比例环节放大系数；ki,pll为锁相环装置内积分环节放大系数；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；为整流换流器所连接交流电网的戴维南电压；为整流换流器所连接交流电网在d轴方向的戴维南电压。
优选的，所述对所述基础矩阵的第五行进行偏导数计算，得到第五行各元素，计算式分别如下：
第五行中其余值为0；
其中：A(5,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,3)为整流换流器直流侧电压变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,4)为锁相环相角变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,8)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量1于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,10)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量3于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；KPWM为换流器PWM环节增益；Tδ为换流器开关周期；kp3为换流器d轴方向内环比例环节放大系数；kp1为换流器d轴方向外环比例环节放大系数；为整流换流器交流侧d轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电流；为整流换流器所连接交流电网在q轴方向的戴维南电压；为整流换流器交流侧q轴方向电压；ki3为换流器d轴方向内环积分环节放大系数。
优选的，所述对所述基础矩阵的第六行进行偏导数计算，得到第六行各元素，计算式分别如下：
第六行中其余值为0；
其中：A(6,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,4)为锁相环相角变化量于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,9)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量2于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,10)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量3于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；KPWM为换流器PWM环节增益；Tδ为换流器开关周期；为整流换流器交流侧d轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电流；为整流换流器所连接交流电网在q轴方向的戴维南电压；为整流换流器交流侧q轴方向电压；为整流换流器所连接交流电网在d轴方向的戴维南电压；为整流换流器交流侧d轴方向电压；kp2为换流器q轴方向外环比例环节放大系数；kp4为整流换流器q轴方向内环比例环节放大系数；ki2为换流器q轴方向外环积分环节放大系数；ki4为整流换流器q轴方向内环积分环节放大系数。
优选的，所述对所述基础矩阵的第七行进行偏导数计算，得到第七行各元素，计算式分别如下：
第七行中其余值为0；
其中：A(7,4)为锁相环相角变化量于整流换流器方向电流参考值的偏导数；A(7.5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于整流换流器方向电流参考值的偏导数；A(7,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于整流换流器方向电流参考值的偏导数；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；为整流换流器所连接交流电网在d轴方向的戴维南电压；为整流换流器所连接交流电网的戴维南电压。
优选的，所述对所述基础矩阵的第八行进行偏导数计算，得到第八行各元素，计算式分别如下：
A(8,3)＝-1
第八行中其余值为0；
其中：A(8,3)为整流换流器直流侧电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量1的偏导数。
优选的，所述对所述基础矩阵的第九行进行偏导数计算，得到第九行各元素，计算式分别如下：
第九行中其余值为0；
其中：A(9,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量2的偏导数；A(9，2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量2的偏导数；A(9,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量2的偏导数；A(9,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量2的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；为整流换流器交流侧d轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电流；为整流换流器所连接交流电网在d轴方向的戴维南电压；为整流换流器所连接交流电网在q轴方向的戴维南电压。
优选的，所述对所述基础矩阵的第十行进行偏导数计算，得到第十行各元素，计算式分别如下：
A(10,1)＝-cosθ0
A(10,2)＝sinθ0
A(10,3)＝-kp1
A(10,9)＝ki1
第十行中其余值为0；
其中：A(10,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量3的偏导数；A(10,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量3的偏导数；A(10,3)为整流换流器直流侧电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量3的偏导数；A(10,4)为锁相环相角变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量3的偏导数；A(10,9)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量2于柔性直流输电系统的控制器辅助变量3的偏导数；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；kp1为换流器d轴方向外环比例环节放大系数；为整流换流器交流侧q轴方向电流；ki1为整流换流器d轴方向外环积分环节放大系数。
优选的，所述对所述基础矩阵的第十一行进行偏导数计算，得到第十一行各元素，计算式分别如下：
A(11,9)＝ki2
第十一行中其余值为0；
其中：A(11,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量4的偏导数；A(11,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量4的偏导数；A(11,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量4的偏导数；A(11,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量4的偏导数；A(11,9)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量2于柔性直流输电系统的控制器辅助变量4的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；ki2为换流器q轴方向外环积分环节放大系数；kp2为换流器q轴方向外环比例环节放大系数；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；为整流换流器交流侧d轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电压；为整流换流器交流侧d轴方向电压。
优选的，所述对所述基础矩阵的第十二行进行偏导数计算，得到第十二行各元素，计算式分别如下：
第十二行中其余值为0；
其中：A(12,8)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量1于整流换流器直流侧电流变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；为整流换流器交流侧d轴方向电流。
优选的，所述当接入交流系统时，根据所述矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的稳定性，包括：
当接入交流系统时，若所述矩阵的特征值都具有小于0的实部时，柔性直流输电系统为小干扰稳定；
否则，柔性直流输电系统为小干扰不稳定。
一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的系统，所述系统包括：
获取模块，用于获取柔性直流输电系统的参数、量测值和交流电网电压；
计算模块，用于将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值；
判定模块，用于当接入交流系统时，根据所述矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的小干扰稳定性。
优选的，所述计算模块，包括：构建矩阵子模块和计算子模块；
所述构建矩阵子模块，用于柔性直流输电系统根据加入的换流器台数和交流系统确定基础矩阵；
所述柔性直流输电系统的参数、量测值、交流电网电压以及柔性直流输电系统给定的公式设定所述基础矩阵的元素；
对所述基础矩阵进行偏导数计算获得状态矩阵A(X，Y)；
所述计算子模块，用于对所述状态矩阵A进行计算得到状态矩阵的特征值。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明提供的一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，获取柔性直流输电系统的参数、量测值和交流电网电压；将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值；当接入交流系统时，根据所述状态矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的小干扰稳定性，可以真实的反映柔性直流输电系统的动态特性，准确度高。
2、本发明提供的一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，通过获取锁相环的参数，能分析锁相环控制参数变化对柔性直流输电系统小干扰稳定性影响和接入不同的交流系统时，柔性直流输电系统控制参数的影响。
附图说明：
图1为本发明的具体实施方法流程图；
图2为本发明的柔性直流输电系统接入电压支撑能力较强的交流系统，矩阵A特征值随参数kp,pll变化的轨迹曲线图；
图3为本发明的柔性直流输电系统接入电压支撑能力较弱的交流系统，矩阵A特征值随参数kp,pll变化的轨迹曲线图；
图4为本发明的柔性直流输电系统接入电压支撑能力较强的交流系统，矩阵A特征值随参数ki,pll变化的轨迹曲线图；
图5为本发明的柔性直流输电系统接入电压支撑能力较弱的交流系统，矩阵A特征值随参数ki,pll变化的轨迹曲线图。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，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：
实施例1：
本发明涉及一种柔直小干扰稳定性影响的判断方法，如图1所示的包括以下步骤：
步骤一：获取柔性直流输电系统的参数、量测值和交流电网电压；
步骤二：将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值；
步骤三：当接入交流系统时，根据所述状态矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的小干扰稳定性。
步骤一包括以下内容：
Step1：根据柔直换流器及其控制器、锁相环设计方案，获取以下参数：
整流换流器桥臂电阻，记为R1；
整流换流器桥臂电感，记为L1；
逆变换流器桥臂电阻，记为Rn；
逆变换流器桥臂电感，记为Ln；
整流换流器电容，记为C；
逆变换流器电容，由于逆变换流器电容和整流换流器电容在数值上相等，同样用C表示逆变换流器电容；
整流换流器d轴方向外环积分环节放大系数，记为ki1；
逆变换流器d轴方向外环积分环节放大系数，由于逆变换流器d轴方向外环积分环节放大系数和整流换流器d轴方向外环积分环节放大系数在数值上相等，同样用ki1表示逆变换流器d轴方向外环积分环节放大系数；
整流换流器q轴方向外环积分环节放大系数，记为ki2；
逆变换流器q轴方向外环积分环节放大系数，由于逆变换流器q轴方向外环积分环节放大系数和整流换流器q轴方向外环积分环节放大系数在数值上相等，同样用ki2表示逆变换流器q轴方向外环积分环节放大系数；
整流换流器d轴方向内环积分环节放大系数，记为ki3；
逆变换流器d轴方向内环积分环节放大系数，由于逆变换流器d轴方向内环积分环节放大系数和整流换流器d轴方向内环积分环节放大系数在数值上相等，同样用ki3表示逆变换流器d轴方向内环积分环节放大系数；
整流换流器q轴方向内环积分环节放大系数，记为ki4；
逆变换流器q轴方向内环积分环节放大系数，由于逆变换流器q轴方向内环积分环节放大系数和整流换流器d轴方向内环积分环节放大系数在数值上相等，同样用ki4表示逆变换流器q轴方向内环积分环节放大系数；
整流换流器d轴方向外环比例环节放大系数，记为kp1；
逆变换流器d轴方向外环比例环节放大系数，由于逆变换流器d轴方向外环比例环节放大系数和整流换流器d轴方向外环比例环节放大系数在数值上相等，同样用kp1表示逆变换流器d轴方向外环比例环节放大系数；
整流换流器q轴方向外环比例环节放大系数，记为kp2；
逆变换流器q轴方向外环比例环节放大系数，由于逆变换流器q轴方向外环比例环节放大系数和整流换流器q轴方向外环比例环节放大系数在数值上相等，同样用kp2表示逆变换流器q轴方向外环比例环节放大系数；
整流换流器d轴方向内环比例环节放大系数，记为kp3；
逆变换流器d轴方向内环比例环节放大系数，由于逆变换流器d轴方向内环比例环节放大系数和整流换流器d轴方向内环比例环节放大系数在数值上相等，同样用kp3表示逆变换流器d轴方向内环比例环节放大系数；
整流换流器q轴方向内环比例环节放大系数，记为kp4；
逆变换流器q轴方向内环比例环节放大系数，由于逆变换流器q轴方向内环比例环节放大系数和整流换流器q轴方向内环比例环节放大系数在数值上相等，同样用kp4表示逆变换流器q轴方向内环比例环节放大系数；
整流换流器PWM环节增益，记为KPWM；
逆变换流器PWM环节增益，由于逆变换流器PWM环节增益和整流换流器PWM环节增益在数值上相等，同样用KPWM表示逆变换流器PWM环节增益；
整流换流器开关周期，记为Tδ；
逆变换流器开关周期，由于逆变换流器开关周期和整流换流器开关周期在数值上相等，同样用Tδ表示逆变换流器开关周期；
锁相环装置内比例环节放大系数，记为kp,pll；
锁相环装置内积分环节放大系数，记为ki,pll；
Step2：根据在线运行状态下柔直换流器的测量装置的量测结果，获取以下参数：
整流换流器交流侧d轴方向电压，记为
整流换流器交流侧q轴方向电压，记为
整流换流器交流侧d轴方向电流，记为
整流换流器交流侧q轴方向电流，记为
整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位，记为θ0；
整流换流器直流侧电压，记为
Step3：根据在线运行状态下柔直换流器的测量装置的量测结果，并利用已有的戴维南端口等值方法，获取以下参数：
整流换流器所连接交流电网的戴维南电压，记为
整流换流器所连接交流电网在d轴方向的戴维南电压，记为
整流换流器所连接交流电网在q轴方向的戴维南电压，记为
步骤二包括以下内容:
按照以下公式形成12行12列矩阵A。
矩阵A的第1行第1列A(1,1)，由下式计算得到：
矩阵A的第1行第2列A(1,2)，由下式取定：
A(1,2)＝-314.159265
(2)
矩阵A的第1行第5列A(1,5)，由下式计算得到：
矩阵A的第2行第1列A(2,1)，由下式取定：
A(2,1)＝314.159265
(4)
矩阵A的第2行第2列A(2,2)，由下式计算得到：
矩阵A的第2行第6列A(2,6)，由下式计算得到：
矩阵A的第3行第1列A(3,1)，由下式计算得到：
矩阵A的第3行第2列A(3,2)，由下式计算得到：
矩阵A的第3行第3列A(3,3)，由下式计算得到：
矩阵A的第3行第5列A(3,5)，由下式计算得到：
矩阵A的第3行第6列A(3,6)，由下式计算得到：
矩阵A的第3行第12列A(3,12)，由下式计算得到：
矩阵A的第4行第1列A(4,1)，由下式计算得到：
矩阵A的第4行第2列A(4,2)，由下式计算得到：
矩阵A的第4行第5列A(4,5)，由下式计算得到：
矩阵A的第4行第6列A(4,6)，由下式计算得到：
矩阵A的第4行第7列A(4,7)，由下式计算得到：
A(4,7)＝-ki,pll (17)
矩阵A的第5行第1列A(5,1)，由下式计算得到：
矩阵A的第行第列A(5,2)，由下式计算得到：
矩阵A的第5行第3列A(5,3)，由下式计算得到：
矩阵A的第5行第4列A(5,4)，由下式计算得到：
矩阵A的第5行第5列A(5,5)，由下式计算得到：
矩阵A的第5行第6列A(5,6)，由下式计算得到：
矩阵A的第5行第8列A(5,8)，由下式计算得到：
矩阵A的第5行第10列A(5,10)，由下式计算得到：
矩阵A的第6行第1列A(6,1)，由下式计算得到：
矩阵A的第6行第2列A(6,2)，由下式计算得到：
矩阵A的第6行第4列A(6,4)，由下式计算得到：
矩阵A的第6行第5列A(6,5)，由下式计算得到：
矩阵A的第6行第6列A(6,6)，由下式计算得到：
矩阵A的第6行第9列A(6,9)，由下式计算得到：
矩阵A的第6行第10列A(6,10)，由下式计算得到：
矩阵A的第7行第4列A(7,4)，由下式计算得到：
矩阵A的第7行第5列A(7,5)，由下式计算得到：
矩阵A的第7行第6列A(7,6)，由下式计算得到：
矩阵A的第8行第3列A(8,3)，由下式取定：
A(8,3)＝-1
(36)
矩阵A的第9行第1列A(9,1)，由下式计算得到：
矩阵A的第9行第2列A(9,2)，由下式计算得到：
矩阵A的第9行第5列A(9,5)，由下式计算得到：
矩阵A的第9行第6列A(9,6)，由下式计算得到：
矩阵A的第10行第1列A(10,1)，由下式计算得到：A(10,1)＝-cosθ0
(41)
矩阵A的第10行第2列A(10,2)，由下式计算得到：
A(10,2)＝sinθ0
(42)
矩阵A的第10行第3列A(10,3)，由下式计算得到：
A(10,3)＝-kp1
(43)
矩阵A的第10行第4列A(10,4)，由下式计算得到：
矩阵A的第10行第9列A(10,9)，由下式计算得到：
A(10,9)＝ki1
(45)
矩阵A的第11行第1列A(11,1)，由下式计算得到：
矩阵A的第11行第2列A(11,2)，由下式计算得到：
矩阵A的第11行第5列A(11,5)，由下式计算得到：
矩阵A的第11行第6列A(11,6)，由下式计算得到：
矩阵A的第11行第9列A(11,9)，由下式计算得到：
A(11,9)＝ki2
(50)
矩阵A的第12行第8列A(12,8)，由下式计算得到：
在矩阵A中，没有被式(1)-(51)所定义的其它元素均取为0。
步骤三包括以下内容：
对于矩阵A，进行特征值计算，得到矩阵A的12个特征值，分别记为sk，k＝1,2,…,11,12。按照如下判据得到柔直输电系统的小干扰稳定性结果：
如果矩阵A的12个特征值，都具有小于零的实部，即满足不等式(52)，则柔直输电系统是小干扰稳定的。
Re(sk)＜0，k＝1,2,…,11,12
(52)
如果矩阵A存在至少一个实部大于或等于零的特征值，则柔直输电系统是小干扰不稳定的。将矩阵A的一个实部大于或等于零的特征值记为sl，
1≤l≤12且l为整数，如不等式(53)成立，则柔直输电系统是小干扰不稳定的。
Re(sl)≥0
实施例2
设定锁相环装置内比例环节放大系数kp,pll变化范围为1～100。
如果柔性直流输电系统接入了电压支撑能力较强的交流系统，kp,pll在该变化范围内变化时矩阵A特征值的轨迹曲线如图1所示，从图2中可以看出，矩阵A特征值始终具有小于零的实部，说明柔性直流输电系统在该参数范围内小干扰稳定；
如果柔性直流输电系统接入了电压支撑能力较弱的交流系统，kp,pll在该变化范围内变化时矩阵A特征值的轨迹曲线如图3所示，从图3中可以看出，kp,pll＜43时，矩阵A特征值始终具有小于零的实部，柔性直流输电系统在该参数范围内小干扰稳定，kp,pll＝43时，矩阵A具有等于零的实部的特征值，kp,pll＞43的条件下，矩阵A具有大于零的实部的特征值。说明柔性直流输电系统在kp,pll≥43范围内小干扰不稳定。
设定锁相环装置内积分环节放大系数ki,pll变化范围为1～250。
如果柔性直流输电系统接入了电压支撑能力较强的交流系统，ki,pll在该变化范围内变化时矩阵A特征值的轨迹曲线如图4所示，从图4中可以看出，矩阵A特征值始终具有小于零的实部，说明柔性直流输电系统在该参数范围内小干扰稳定；
如果柔性直流输电系统接入了电压支撑能力较弱的交流系统，ki,pll在该变化范围内变化时矩阵A特征值的轨迹曲线如图5所示，从图5中可以看出，ki,pll＜115时，矩阵A特征值始终具有小于零的实部，柔性直流输电系统在该参数范围内小干扰稳定，ki,pll＝115时，矩阵A具有等于零的实部的特征值，ki,pll＞115的条件下，矩阵A具有大于零的实部的特征值。说明柔性直流输电系统在ki,pll≥115范围内小干扰不稳定。
基于同一构思发明，本申请还提供一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的系统，所述系统包括：
获取模块，用于获取柔性直流换流器、控制器、锁相环的参数和交流电网电压以及所述柔性直流换流器的量测结果；
计算模块，用于将所述参数和量测结果按预设公式计算的结果构建矩阵，并计算所述矩阵的特征值；
判定模块，用于当接入交流系统时，根据所述矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的小干扰稳定性。
优选的，所述数判定模块，包括：特征值判定模块；
所述特征值判定模块，用于当接入交流系统时，若所述矩阵的特征值都具有小于0的实部时，柔性直流输电系统为小干扰稳定；
否则，柔性直流输电系统为小干扰不稳定。
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、系统、和计算机程序产品的流程图和方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和方框图中的每一流程和方框、以及流程图和方框图中的流程和方框的结合。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方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (19)
1.一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取柔性直流输电系统的参数、量测值和交流电网电压；
将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值；
当接入交流系统时，根据所述状态矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的小干扰稳定性。
2.如权利要求1所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值，包括：
柔性直流输电系统根据加入的换流器台数和交流系统确定基础矩阵；
所述柔性直流输电系统的参数、量测值、交流电网电压以及柔性直流输电系统给定的公式设定所述基础矩阵的元素；
对所述基础矩阵进行偏导数计算获得状态矩阵A(X，Y)，X＝Y；
对所述状态矩阵A进行计算得到状态矩阵的特征值。
3.如权利要求2所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述柔性直流输电系统根据加入的换流器台数和交流系统确定基础矩阵包括：
当每增加一台换流器时，所述基础矩阵增加4n-1阶；
所述增加4n-1阶基础矩阵的元素为增加的换流器对应的辅助变量；
其中：n表示换流器的台数。
4.如权利要求3所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述柔性直流输电系统的参数、量测值、交流电网电压以及柔性直流输电系统给定的公式设定所述基础矩阵的元素包括：
所述换流器包括：整流换流器和逆变换流器；
基于整流换流器方向电流的变化量、整流换流器直流侧电压变化量、锁相环相角变化量、整流换流器交流侧方向电压变化量和所述柔性直流输电系统的控制器辅助变量确定所述基础矩阵的元素。
5.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵进行偏导数计算获得状态矩阵A，包括：
对所述基础矩阵的第一行进行偏导数计算，得到所述状态矩阵A第一行各元素，计算式分别如下：
A(1,2)＝-314.159265
第一行中其余值为0；
其中：A(1,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于整流换流器d轴方向电流的变化量的偏导数；A(1,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于整流换流器d轴方向电流的变化量的偏导数；A(1,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于整流换流器d轴方向电流的变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感。
6.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第二行进行偏导数计算，得到第二行各元素，计算式分别如下：
A(2,1)＝314.159265
第二行中其余值为0；
其中：A(2,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于整流换流器q轴方向电流的变化量的偏导数；A(2,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于整流换流器q轴方向电流的变化量的偏导数；A(2,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压于整流换流器q轴方向电流的变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感。
7.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第三行进行偏导数计算，得到第三行各元素，计算式分别如下：
第三行中其余值为0；
其中：A(3,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；A(3,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；A(3,3)为整流换流器直流侧电压变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；A(3,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；A(3,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；A(3,12)为整流换流器直流侧电流变化量于整流换流器直流侧电压变化量的偏导数；为整流换流器交流侧d轴方向电压；为整流换流器交流侧q轴方向电压；为整流换流器交流侧d轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电流；为整流换流器直流侧电压；C为整流换流器电容。
8.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第四行进行偏导数计算，得到第四行各元素，计算式分别如下：
A(4,7)＝-ki,pll
第四行中其余值为0；
其中：A(4,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于锁相环相角变化量的偏导数；A(4,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于锁相环相角变化量的偏导数；A(4,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于锁相环相角变化量的偏导数；A(4,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于锁相环相角变化量的偏导数；A(4,7)为整流换流器方向电流参考值于锁相环相角变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；kp,pll为锁相环装置内比例环节放大系数；ki,pll为锁相环装置内积分环节放大系数；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；为整流换流器所连接交流电网的戴维南电压；为整流换流器所连接交流电网在d轴方向的戴维南电压。
9.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第五行进行偏导数计算，得到第五行各元素，计算式分别如下：
第五行中其余值为0；
其中：A(5,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,3)为整流换流器直流侧电压变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,4)为锁相环相角变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,8)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量1于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；A(5,10)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量3于整流换流器交流侧d轴方向电压变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；KPWM为换流器PWM环节增益；Tδ为换流器开关周期；kp3为换流器d轴方向内环比例环节放大系数；kp1为换流器d轴方向外环比例环节放大系数；为整流换流器交流侧d轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电流；为整流换流器所连接交流电网在q轴方向的戴维南电压；为整流换流器交流侧q轴方向电压；ki3为换流器d轴方向内环积分环节放大系数。
10.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第六行进行偏导数计算，得到第六行各元素，计算式分别如下：
第六行中其余值为0；
其中：A(6,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,4)为锁相环相角变化量于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,9)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量2于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；A(6,10)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量3于整流换流器交流侧q轴方向电压变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；KPWM为换流器PWM环节增益；Tδ为换流器开关周期；为整流换流器交流侧d轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电流；为整流换流器所连接交流电网在q轴方向的戴维南电压；为整流换流器交流侧q轴方向电压；为整流换流器所连接交流电网在d轴方向的戴维南电压；为整流换流器交流侧d轴方向电压；kp2为换流器q轴方向外环比例环节放大系数；kp4为整流换流器q轴方向内环比例环节放大系数；ki2为换流器q轴方向外环积分环节放大系数；ki4为整流换流器q轴方向内环积分环节放大系数。
11.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第七行进行偏导数计算，得到第七行各元素，计算式分别如下：
第七行中其余值为0；
其中：A(7,4)为锁相环相角变化量于整流换流器方向电流参考值的偏导数；A(7.5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于整流换流器方向电流参考值的偏导数；A(7,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于整流换流器方向电流参考值的偏导数；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；为整流换流器所连接交流电网在d轴方向的戴维南电压；为整流换流器所连接交流电网的戴维南电压。
12.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第八行进行偏导数计算，得到第八行各元素，计算式分别如下：
A(8,3)＝-1
第八行中其余值为0；
其中：A(8,3)为整流换流器直流侧电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量1的偏导数。
13.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第九行进行偏导数计算，得到第九行各元素，计算式分别如下：
第九行中其余值为0；
其中：A(9,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量2的偏导数；A(9，2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量2的偏导数；A(9,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量2的偏导数；A(9,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量2的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；为整流换流器交流侧d轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电流；为整流换流器所连接交流电网在d轴方向的戴维南电压；为整流换流器所连接交流电网在q轴方向的戴维南电压。
14.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第十行进行偏导数计算，得到第十行各元素，计算式分别如下：
A(10,1)＝-cosθ0
A(10,2)＝sinθ0
A(10,3)＝-kp1
A(10,9)＝ki1
第十行中其余值为0；
其中：A(10,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量3的偏导数；A(10,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量3的偏导数；A(10,3)为整流换流器直流侧电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量3的偏导数；A(10,4)为锁相环相角变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量3的偏导数；A(10,9)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量2于柔性直流输电系统的控制器辅助变量3的偏导数；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；kp1为换流器d轴方向外环比例环节放大系数；为整流换流器交流侧q轴方向电流；ki1为整流换流器d轴方向外环积分环节放大系数。
15.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第十一行进行偏导数计算，得到第十一行各元素，计算式分别如下：
A(11,9)＝ki2
第十一行中其余值为0；
其中：A(11,1)为整流换流器d轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量4的偏导数；A(11,2)为整流换流器q轴方向电流的变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量4的偏导数；A(11,5)为整流换流器交流侧d轴方向电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量4的偏导数；A(11,6)为整流换流器交流侧q轴方向电压变化量于柔性直流输电系统的控制器辅助变量4的偏导数；A(11,9)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量2于柔性直流输电系统的控制器辅助变量4的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；ki2为换流器q轴方向外环积分环节放大系数；kp2为换流器q轴方向外环比例环节放大系数；θ0为整流换流器交流侧a相绕组电压初始相位；为整流换流器交流侧d轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电流；为整流换流器交流侧q轴方向电压；为整流换流器交流侧d轴方向电压。
16.如权利要求4所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述对所述基础矩阵的第十二行进行偏导数计算，得到第十二行各元素，计算式分别如下：
第十二行中其余值为0；
其中：A(12,8)为柔性直流输电系统的控制器辅助变量1于整流换流器直流侧电流变化量的偏导数；R1为整流换流器桥臂电阻；L1为整流换流器桥臂电感；Rn为逆变换流器桥臂电阻；Ln为逆变换流器桥臂电感；为整流换流器交流侧d轴方向电流。
17.如权利要求1所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的方法，其特征在于，所述当接入交流系统时，根据所述矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的稳定性，包括：
当接入交流系统时，若所述矩阵的特征值都具有小于0的实部时，柔性直流输电系统为小干扰稳定；
否则，柔性直流输电系统为小干扰不稳定。
18.一种用于柔性直流小干扰稳定性判定的系统，其特征在于，所述系统包括：
获取模块，用于获取柔性直流输电系统的参数、量测值和交流电网电压；
计算模块，用于将所述参数、量测值和交流电网电压基于柔性直流输电系统给定的公式构建状态矩阵，并计算所述状态矩阵的特征值；
判定模块，用于当接入交流系统时，根据所述矩阵的特征值判定柔性直流输电系统的小干扰稳定性。
19.如权利要求18所述的用于柔性直流小干扰稳定性判定的系统，其特征在于，所述计算模块，包括：构建矩阵子模块和计算子模块；
所述构建矩阵子模块，用于柔性直流输电系统根据加入的换流器台数和交流系统确定基础矩阵；
所述柔性直流输电系统的参数、量测值、交流电网电压以及柔性直流输电系统给定的公式设定所述基础矩阵的元素；
对所述基础矩阵进行偏导数计算获得状态矩阵A(X，Y)；
所述计算子模块，用于对所述状态矩阵A进行计算得到状态矩阵的特征值。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113469454A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-01 | 华能陇东能源有限责任公司 | 一种一体化能源基地直流调制参数配置方法及系统 |
| CN114938032A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-08-23 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种提升新能源经柔直孤岛送出系统控制优化方法及装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104933639A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-09-23 | 浙江大学 | 一种针对大规模电力系统的小干扰稳定性快速分析方法 |
| US20150318697A1 (en) * | 2013-03-29 | 2015-11-05 | Gansu Electric Power Corporation Wind Power Technology Center | A method for improving small disturbance stability after double-fed unit gets access to the system |
| CN105574240A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-05-11 | 中国电力科学研究院 | 基于多馈入交直流系统关键直流电压稳定性的判别方法 |
| CN106655199A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-05-10 | 国网福建省电力有限公司 | 一种提高电压稳定性的vsc‑hvdc功率控制方法 |
| CN106712067A (zh) * | 2015-11-12 | 2017-05-24 | 国网智能电网研究院 | 一种直流电网小干扰稳定性判定方法 |
| CN106992514A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-07-28 | 沈阳工程学院 | 一种风储孤网系统的小干扰稳定性分析方法 |
-
2018
- 2018-05-10 CN CN201810440844.6A patent/CN110474315B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150318697A1 (en) * | 2013-03-29 | 2015-11-05 | Gansu Electric Power Corporation Wind Power Technology Center | A method for improving small disturbance stability after double-fed unit gets access to the system |
| CN104933639A (zh) * | 2015-07-02 | 2015-09-23 | 浙江大学 | 一种针对大规模电力系统的小干扰稳定性快速分析方法 |
| CN106712067A (zh) * | 2015-11-12 | 2017-05-24 | 国网智能电网研究院 | 一种直流电网小干扰稳定性判定方法 |
| CN105574240A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-05-11 | 中国电力科学研究院 | 基于多馈入交直流系统关键直流电压稳定性的判别方法 |
| CN106655199A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-05-10 | 国网福建省电力有限公司 | 一种提高电压稳定性的vsc‑hvdc功率控制方法 |
| CN106992514A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-07-28 | 沈阳工程学院 | 一种风储孤网系统的小干扰稳定性分析方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 刘涛等: "特征值灵敏度方法及其在电力系统小干扰稳定分析中的应用", 《电网技术》 * |
| 杨德友等: "基于多变量阻尼比灵敏度的有功调制方法研究", 《电网技术》 * |
| 赵浩然等: "系统强度及PLL参数对VSC-HVDC小信号稳定性的影响", 《水电能源科学》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113469454A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-01 | 华能陇东能源有限责任公司 | 一种一体化能源基地直流调制参数配置方法及系统 |
| CN114938032A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-08-23 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种提升新能源经柔直孤岛送出系统控制优化方法及装置 |
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