CN113328447A - 确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法及系统 - Google Patents

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CN113328447A CN202110626095.8A CN202110626095A CN113328447A CN 113328447 A CN113328447 A CN 113328447A CN 202110626095 A CN202110626095 A CN 202110626095A CN 113328447 A CN113328447 A CN 113328447A
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Abstract

本发明公开了一种确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法及系统，包括：确定直驱风机并网的线性化模型；根据次/超同步振荡模式构建宽频振荡回路，并根据所述宽频振荡回路将直驱风机并网的线性化模型转化为广义Phillips‑Heffron模型；计算宽频振荡模式受到的广义转矩，并分解为广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数；计算所述宽频振荡模式对广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度；计算直驱风机的每个主要环节对广义转矩的第一对数灵敏度指标；计算任一个主要环节内的主要参数对主要环节传递函数的第二对数灵敏度指标；根据振荡模式灵敏度、第一对数灵敏度指标和第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节和参数。

Description

确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统动态稳定性的分析与控制技术领域，并且更具体地，涉及一种确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法及系统。
背景技术
近年来，随着电力电子装备在电力系统中的比例不断增加，次同步-超同步-高频带的多时间尺度动态稳定问题逐渐凸显。近年来，国内外频繁出现由电力电子装备参与或引发的动态稳定问题，主要表现为频率范围从次同步一直到高频带的振荡现象，涉及到的电力电子装备覆盖了风电、光伏等不同类型的发电装备，直流、FACTS等输电装备，以及电力机车等负荷装备。
多样化、多时间尺度控制的电力电子装备带来的新稳定问题将逐渐成为电力系统的主导稳定问题。电力系统的动态特性由装备的动态特性、网络的动态特性及装备—装备、装备—网络的交互作用共同决定。与发电机等传统电磁变换装备相比，电力电子装备在物理结构、控制方式、动态响应、与其它装备的交互作用等方面都存在显著差异，电力电子装备在电力系统中广泛应用后，其快速灵活的控制特性将深刻影响电力系统的动态行为，为系统的安全、高效运行带来了新的问题和挑战。
因此，如何确定新能源发电设备中对次/超同步振荡起关键作用的环节和参数是电力系统宽频振荡动态稳定分析和控制中急需解决的问题。
发明内容
本发明提出一种确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法及系统，以解决如何快速准确地确定直驱风机并网系统振荡关键影响环节和参数的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法，所述方法包括：
根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型；
确定直驱风机并网系统待研究的次/超同步振荡模式，根据所述次/超同步振荡模式构建宽频振荡回路，并根据所述宽频振荡回路将直驱风机并网的线性化模型转化为广义Phillips-Heffron模型；
根据所述广义Phillips-Heffron模型计算宽频振荡模式受到的广义转矩，并将所述广义转矩分解为广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数；
计算所述宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度；
根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标；
对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标；
根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
优选地，其中所述根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型，包括：
确定直驱风机的结构包括：风力机、传动系统、桨距角控制器、永磁同步发电机、背靠背换流器、机侧控制器、网侧控制器和锁相环；在近似计算以确定直驱风机并网的线性化模型时，设置直流电容足够大时，电容的直流电压恒定，机侧换流器与网侧换流器之间解耦，并当所有环节的数学模型和参数已知时，采用解析法通过列写状态空间方程得到传递函数；当所有环节的数学模型或参数未知时，采用摄动法通过频率响应试验得到特定频率下的传递函数数值。
优选地，其中所述计算宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度，包括：
对宽频振荡模式λ0＝ξ0+jω0对应的特征方程s2+ds+k＝0进行求解，得到
Figure BDA0003102145670000031
存在
Figure BDA0003102145670000032
分别对广义阻尼转矩系数d和广义同步转矩系数k求导，得到宽频振荡模式对广义阻尼转矩系数的第一振荡模式灵敏度
Figure BDA0003102145670000033
得到宽频振荡模式对广义同步转矩系数的第二振荡模式灵敏度
Figure BDA0003102145670000034
其中，由于振荡特征根的实部只受阻尼系数改变的影响，因此对于阻尼比很弱的振荡模式，取
Figure BDA0003102145670000035
优选地，其中所述根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标，包括：
计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的传递函数Gi(s)的第一对数灵敏度为
Figure BDA0003102145670000036
由对数微分公式，第一对数灵敏度也能表示为：
Figure BDA0003102145670000037
其中，对数灵敏度指标代表系统总传递函数的相对变化对某一环节传递函数相对变化的比值，该指标表征了总传递函数受某一环节传递函数的相对变化的影响程度。
优选地，其中所述对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标，包括：
对于任一个主要环节i，计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的参数qi的第二对数灵敏度指标为
Figure BDA0003102145670000038
变形为：
Figure BDA0003102145670000039
其中，Gi(s)为第i个主要环节的传递函数。
优选地，其中所述根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数，包括：
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要环节为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节；
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要参数为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
根据本发明的另一个方面，提供了一种确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的系统，所述系统包括：
线性化模型构建模块，用于根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型；
广义模型构建模块，用于确定直驱风机并网系统待研究的次/超同步振荡模式，根据所述次/超同步振荡模式构建宽频振荡回路，并根据所述宽频振荡回路将直驱风机并网的线性化模型转化为广义Phillips-Heffron模型；
广义转矩计算模块，用于根据所述广义Phillips-Heffron模型计算宽频振荡模式受到的广义转矩，并将所述广义转矩分解为广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数；
振荡模式灵敏度计算模块，用于计算所述宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度；
第一对数灵敏度指标计算模块，用于根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标；
第二对数灵敏度指标计算模块，用于对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标；
关键影响环节和参数确定模块，用于根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
优选地，其中所述线性化模型构建模块，根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型，包括：
确定直驱风机的结构包括：风力机、传动系统、桨距角控制器、永磁同步发电机、背靠背换流器、机侧控制器、网侧控制器和锁相环；在近似计算以确定直驱风机并网的线性化模型时，设置直流电容足够大时，电容的直流电压恒定，机侧换流器与网侧换流器之间解耦，并当所有环节的数学模型和参数已知时，采用解析法通过列写状态空间方程得到传递函数；当所有环节的数学模型或参数未知时，采用摄动法通过频率响应试验得到特定频率下的传递函数数值。
优选地，其中所述振荡模式灵敏度计算模块，计算宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度，包括：
对宽频振荡模式λ0＝ξ0+jω0对应的特征方程s2+ds+k＝0进行求解，得到
Figure BDA0003102145670000051
存在
Figure BDA0003102145670000052
分别对广义阻尼转矩系数d和广义同步转矩系数k求导，得到宽频振荡模式对广义阻尼转矩系数的第一振荡模式灵敏度
Figure BDA0003102145670000053
得到宽频振荡模式对广义同步转矩系数的第二振荡模式灵敏度
Figure BDA0003102145670000054
其中，由于振荡特征根的实部只受阻尼系数改变的影响，因此对于阻尼比很弱的振荡模式，取
Figure BDA0003102145670000055
优选地，其中所述第一对数灵敏度指标计算模块，根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标，包括：
计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的传递函数Gi(s)的第一对数灵敏度为
Figure BDA0003102145670000056
由对数微分公式，第一对数灵敏度也能表示为：
Figure BDA0003102145670000057
其中，对数灵敏度指标代表系统总传递函数的相对变化对某一环节传递函数相对变化的比值，该指标表征了总传递函数受某一环节传递函数的相对变化的影响程度。
优选地，其中所述第二对数灵敏度指标计算模块，对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标，包括：
对于任一个主要环节i，计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的参数qi的第二对数灵敏度指标为
Figure BDA0003102145670000061
变形为：
Figure BDA0003102145670000062
其中，Gi(s)为第i个主要环节的传递函数。
优选地，其中所述关键影响环节和参数确定模块，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数，包括：
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要环节为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节；
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要参数为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
本发明提供了一种确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法及系统，能够高效地效筛选出影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节及关键影响参数，能够有效抑制高比例新能源电力系统中的电力系统宽频振荡问题，相比于传统的特征值计算法，无需高阶状态矩阵的求解，大大减少了计算量，有较强的工程实用性。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的简化的直驱风力发电机组并网系统的结构示意图；
图3为根据本发明实施方式的直驱风力发电机组网侧控制器的线性化模型的示意图；
图4为根据本发明实施方式的以PLL振荡模式为振荡回路的广义Phillips-Heffron模型的示意图；
图5为根据本发明实施方式的对反馈回路进行简化的以PLL振荡模式为振荡回路的广义Phillips-Heffron模型的示意图；
图6为根据本发明实施方式的在对反馈回路进行简化后进一步进行简化得到的以PLL振荡模式为振荡回路的广义Phillips-Heffron模型的示意图；
图7为根据本发明实施方式的一般性的反馈控制系统的示意图；
图8为根据本发明实施方式的广义阻尼转矩系数对PI控制参数的对数灵敏度的示意图；
图9为根据本发明实施方式的广义同步转矩系数对PI控制参数的对数灵敏度的示意图；
图10为根据本发明实施方式的PI控制参数变化10％时的时域仿真结果的示意图；
图11为根据本发明实施方式的确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的系统1100的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法，能够高效地效筛选出影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节及关键影响参数，能够有效抑制高比例新能源电力系统中的电力系统宽频振荡问题，相比于传统的特征值计算法，无需高阶状态矩阵的求解，大大减少了计算量，有较强的工程实用性。本发明实施方式提供的确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法100，从步骤101处开始，在步骤101根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型。
优选地，其中所述根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型，包括：
确定直驱风机的结构包括：风力机、传动系统、桨距角控制器、永磁同步发电机、背靠背换流器、机侧控制器、网侧控制器和锁相环；在近似计算以确定直驱风机并网的线性化模型时，设置直流电容足够大时，电容的直流电压恒定，机侧换流器与网侧换流器之间解耦，并当所有环节的数学模型和参数已知时，采用解析法通过列写状态空间方程得到传递函数；当所有环节的数学模型或参数未知时，采用摄动法通过频率响应试验得到特定频率下的传递函数数值。
在本发明中，直驱风机的主要结构包括风力机、传动系统、桨距角控制器、永磁同步发电机、背靠背换流器、机侧控制器、网侧控制器以及锁相环等部分。在近似计算中，可以假设直流电容足够大时，可以认为电容的直流电压恒定，机侧换流器与网侧换流器之间解耦。当所有环节的模型和参数已知时，可以采用解析法，通过列写状态空间方程得到传递函数模型；当模型或参数未知时，可以采用摄动法，通过频率响应试验得到特定频率下的传递函数数值。
在本发明中，采用如图2所示的额简化的直驱风力发电机组并网系统，直流电容的电压恒定，忽略掉直流电容前的环节；网侧换流器的直流电容外环控制改为有功功率控制，控制目标是直驱风力发电机组在PCC点的输出有功功率为指定值；PCC点处的负荷采用恒阻抗负荷；PCC点通过由RL串联模型表示的线路连接到无穷大母线处。
为针对图2所示的简化的直驱风力发电机组并网系统进行广义转矩分析，下面依次给出各个环节的传递函数模型。
1.锁相环的传递函数模型
根据锁相环的数学模型，可以得到：
Figure BDA0003102145670000091
ΔVsq＝Vs0Δθs-Vs0Δθpll (2)
由式(1)(2)，以Δθs为输入、以Δθpll为输出的PLL的传递函数模型可以表示为：
Δθpll＝Gpll(s)Δθs (3)
其中，
Figure BDA0003102145670000092
由式(3)，两阶的PLL环节存在一个固有振荡模式，该固有振荡模式由Gpll(s)的分母项s2+KppllVs0s+KipllVs0＝0对应的特征值确定。
2.背靠背换流器的传递函数模型
根据背靠背换流器的数学模型，可以得到：
Figure BDA0003102145670000093
ΔPs＝igx0Δusx+igy0Δusy+usx0Δigx+usy0Δigy (5)
ΔQs＝-igy0Δusx+igx0Δusy+usy0Δigx-usx0Δigy (6)
以ΔUsxy＝[Δusx Δusy]T、ΔUgxy＝[Δugx Δugy]T为输入、以ΔIgxy＝[Δigx Δigy]T、ΔPQs＝[ΔPs ΔQs]T为输出的背靠背换流器的传递函数模型分别可以表示为：
ΔIgxy＝Gcvt1(s)(ΔUgxy-ΔUsxy) (7)
ΔPQs＝Gcvt2ΔUsxy+Gcvt3ΔIgxy (8)
其中，
Figure BDA0003102145670000101
Figure BDA0003102145670000102
两阶的背靠背换流器存在一个固有振荡模式，该固有振荡模式由Gcvt1(s)的分母项
Figure BDA0003102145670000103
对应的特征值确定。
3.网侧控制器的传递函数模型
根据网侧控制器的数学模型，可以得到：
Figure BDA0003102145670000104
Figure BDA0003102145670000105
Figure BDA0003102145670000106
以ΔPQs＝[ΔPs ΔQs]T、ΔIgxy＝[Δigx Δigy]T、ΔVs、Δθpll为输入、以ΔUgxy＝[Δugx Δugy]T为输出的网侧控制器的传递函数模型可以表示为：
ΔUgxy＝Gctl1(s)ΔPQs+Gctl2(s)ΔIgxy+Gctl3ΔVs+Gctl4Δθpll (12)
其中，Gctl1(s)＝Gc4Gc1(s)，Gctl2(s)＝Gc4Gc2(s)Gc6，Gctl3＝Gc4Gc3，Gctl4(s)＝Gc4Gc2(s)Gc7+Gc5，
Figure BDA0003102145670000107
Figure BDA0003102145670000108
Figure BDA0003102145670000111
网侧控制器传递函数Ggrid(s)的分母项为s2，因此开环的网侧控制器对应的特征值为s＝0。
4.交流网络部分的传递函数模型
在本算例中，交流线路采用RL串联模型。在xy公共同步旋转坐标系下，交流线路的动态模型为：
Figure BDA0003102145670000112
其中，uibx、uiby为无穷大线路电压的x、y轴分量，ilx、ily为线路电流的x、y轴分量，Rl和Ll分别为xy同步旋转坐标系下线路的等值电阻和电感。
负荷采用恒阻抗负荷。在xy公共同步旋转坐标系下，负荷的数学模型为：
Figure BDA0003102145670000113
其中，idx、idy为负荷电流的x、y轴分量。
风机输出电流与线路电流和负荷电流的关系为：
Figure BDA0003102145670000114
对式(13)(14)(15)线性化，可以得到：
Figure BDA0003102145670000115
Figure BDA0003102145670000116
Figure BDA0003102145670000117
由式(16)(17)(18)，以ΔIgxy＝[Δigx Δigy]T为输入、以ΔUsxy＝[Δusx Δusy]T为输出的交流网络部分的传递函数模型可以表示为：
ΔUsxy＝Ggrid(s)ΔIgxy (19)
其中，Ggrid(s)＝[Gg1(s)+Gg2]-1，
Figure BDA0003102145670000121
Figure BDA0003102145670000122
由式(19)，两阶的交流网络部分存在一个固有振荡模式，该固有振荡模式由Ggrid(s)的分母项
Figure BDA0003102145670000123
对应的特征值确定。
由电压相角和幅值的计算公式，可以得到：
Figure BDA0003102145670000124
其中，
Figure BDA0003102145670000125
由式(3)(7)(8)(12)(19)(20)，可以得到直驱风力发电机组网侧控制器的线性化模型如图3所示。
在步骤102，确定直驱风机并网系统待研究的次/超同步振荡模式，根据所述次/超同步振荡模式构建宽频振荡回路，并根据所述宽频振荡回路将直驱风机并网的线性化模型转化为广义Phillips-Heffron模型。
在本发明中，为研究PLL振荡模式的变化，提取PLL振荡模式对应的振荡回路，建立广义Phillips-Heffron模型。
由式(3)得到：
Figure BDA0003102145670000126
可以得到：
(s2+KppllVs0s+KipllVs0)Δθpll-(KppllVs0s+KipllVs0)Δθs＝0 (22)
令d＝KppllVs0，k＝KipllVs0，r＝-(KppllVs0s+KipllVs0)，Δz＝sΔθpll，可以得到：
(s+d)Δzpll+kΔθpll+rΔθs＝0 (23)
结合式(23)，图3所示的直驱风力发电机组网侧控制器的线性化模型，可以转化为以PLL振荡模式为振荡回路的广义Phillips-Heffron模型，如图4所示。
通过图4所示的直驱风力发电机组网侧控制器的广义Phillips-Heffron模型，可以清晰的看出各部分对PLL振荡模式的影响路径。该影响路径包括前向回路和反馈回路。
前向回路是指起始于PLL的输出信号Δθpll，依次经网侧控制器的传递函数Gctl4、背靠背换流器的传递函数Gcvt1(s)、交流网络的传递函数Ggrid(s)，最终形成广义转矩ΔTg的路径。如图4中近四分之三椭圆的箭头所示。
反馈回路分为两部分。一部分是由ΔUsxy经不同的传递函数反馈至网侧控制器和背靠背换流器的路径，如图4中向下的箭头所示；另一部分是由ΔIgxy经不同的传递函数反馈至网侧控制器的路径，如图4中向上的箭头所示。
为了写出PLL振荡回路受到广义转矩的解析表达式，下面首先对图4中的反馈回路进行化简。经传递函数框图的合并规则，可以得到如图5的简化模型。
在图5中，两路反馈回路的传递函数分别表示为Ggs(s)和Ggg(s)。由图5，可以得到：
ΔIgxy＝Gcvt1(s)[Ggs(s)ΔUsxy+Ggg(s)ΔIgxy+Gctl4Δθpll] (24)
其中，Ggs(s)＝Gctl1(s)Gcvt2+Gctl3Gv-I，Ggg(s)＝Gctl1(s)Gcvt3+Gctl2(s)。
在图5的基础上，可以将广义Phillips-Heffron模型做进一步的化简，如图6所示。
在图6中，有：
ΔIgxy＝Gss(s)Gctl4Δθpll (25)
其中，
Figure BDA0003102145670000131
在步骤103，根据所述广义Phillips-Heffron模型计算宽频振荡模式受到的广义转矩，并将所述广义转矩分解为广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数。
在本发明中，根据图6，可以很容易的写出PLL振荡回路受到的广义转矩表达式为：
Figure BDA0003102145670000141
将PLL环节的固有振荡模式s＝λ0＝ξ0+jω0代入式(26)中，可以得到：
ΔTg＝KgdΔzpll+KgsΔθpll (27)
其中，
Figure BDA0003102145670000142
和
Figure BDA0003102145670000143
分别为PLL振荡回路受到的广义阻尼转矩和广义同步转矩。
在步骤104，计算所述宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度。
优选地，其中所述计算宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度，包括：
对宽频振荡模式λ0＝ξ0+jω0对应的特征方程s2+ds+k＝0进行求解，得到
Figure BDA0003102145670000144
存在
Figure BDA0003102145670000145
分别对广义阻尼转矩系数d和广义同步转矩系数k求导，得到宽频振荡模式对广义阻尼转矩系数的第一振荡模式灵敏度
Figure BDA0003102145670000146
得到宽频振荡模式对广义同步转矩系数的第二振荡模式灵敏度
Figure BDA0003102145670000147
其中，由于振荡特征根的实部只受阻尼系数改变的影响，因此对于阻尼比很弱的振荡模式，取
Figure BDA0003102145670000148
在本发明中，在基于模式的阻尼转矩分析法中，待研究的振荡模式与基于模式的阻尼转矩之间有着固定的灵敏度关系。对于待研究振荡模式λ0＝ξ0+jω0对应的特征方程：s2+ds+k＝0。根据一元二次方程的求解公式，可以得到：
Figure BDA0003102145670000149
那么有：
Figure BDA00031021456700001410
分别对一次项系数d和常数项k求导，得到
Figure BDA00031021456700001411
振荡特征根的实部只受阻尼系数改变的影响，对于阻尼比很弱的振荡模式，
Figure BDA00031021456700001412
简化计算中可以取
Figure BDA00031021456700001413
本发明中，得到PLL振荡模式对广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的灵敏度分别为：
Figure BDA00031021456700001414
Figure BDA0003102145670000151
在步骤105，根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标。
优选地，其中所述根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标，包括：
计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的传递函数Gi(s)的第一对数灵敏度为
Figure BDA0003102145670000152
由对数微分公式，第一对数灵敏度也能表示为：
Figure BDA0003102145670000153
其中，对数灵敏度指标代表系统总传递函数的相对变化对某一环节传递函数相对变化的比值，该指标表征了总传递函数受某一环节传递函数的相对变化的影响程度。
在本发明中，根据广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机各主要环节对广义转矩的第一对数灵敏度指标，包括：系统总传递函数G∑(s)对第i个环节传递函数的对数灵敏度为
Figure BDA0003102145670000154
由对数微分公式，也可表示为：
Figure BDA0003102145670000155
对数灵敏度代表了系统总传递函数的相对变化对某一环节传递函数相对变化的比值，该指标表征了总传递函数受某一环节传递函数的相对变化的影响程度。
在步骤106，对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标。
优选地，其中所述对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标，包括：
对于任一个主要环节i，计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的参数qi的第二对数灵敏度指标为
Figure BDA0003102145670000156
变形为：
Figure BDA0003102145670000157
其中，Gi(s)为第i个主要环节的传递函数。
在本发明中，根据直驱风机主要环节的数学模型，计算主要环节的传递函数对参数的的第二对数灵敏度指标，包括：系统总传递函数G∑(s)对参数qi的对数灵敏度为：
Figure BDA0003102145670000161
为分析上述对数灵敏度，该式也可以改写为：
Figure BDA0003102145670000162
考虑如图7所示一般性的反馈控制系统，G1(s)、G2(s)、G3(s)代表三个控制环节的传递函数。
对于图4所示系统，系统总传递函数为：
Figure BDA0003102145670000163
系统总传递函数对第i个环节传递函数的对数灵敏度为：
Figure BDA0003102145670000164
由对数微分公式，对式(30)可以改写为：
Figure BDA0003102145670000165
由式(31)可以看出，对数灵敏度代表了系统总传递函数的相对变化对某一环节传递函数相对变化的比值，该指标表征了总传递函数受某一环节传递函数的相对变化的影响程度。
本发明中，在本节如图2所示直驱风电机组并网系统的算例中，由式(7)(8)(12)(19)，以及这些公式中传递函数的构成，可以看出，网侧外环控制器的参数主要通过传递函数Gc1(s)、网侧内环控制器的参数主要通过传递函数Gc2(s)影响PLL振荡模式。下面分别求取式(26)中的广义转矩系数Kg(s)对这些传递函数的对数灵敏度。
由式(12)(24)(25)(26)，可以得到广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数对网侧外环控制器传递函数Gc1(s)的对数灵敏度为：
Figure BDA0003102145670000166
广义转矩系数对网侧内环控制器传递函数Gc2(s)的对数灵敏度为：
Figure BDA0003102145670000171
步骤160，根据直驱风机主要环节的数学模型，计算环节内主要参数对该环节传递函数的对数灵敏度指标2。
令qi为传递函数Gi(s)中的可变参数。系统总传递函数对参数qi的对数灵敏度为：
Figure BDA0003102145670000172
为分析上述对数灵敏度，式(4-72)可以改写为：
Figure BDA0003102145670000173
本实施例中，可以分别计算网侧外环控制器传递函数Gc1(s)对有功功率外环比例系数、有功功率外环积分系数、无功功率外环比例系数、无功功率外环积分系数的对数灵敏度，以及网侧内环控制器传递函数Gc2(s)对d轴电流内环比例系数、d轴电流内环积分系数、q轴电流内环比例系数、q轴电流内环积分系数的对数灵敏度：
Figure BDA0003102145670000174
由式(35)到式(36)，可以得到广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数对各个PI控制参数的对数灵敏度：
Figure BDA0003102145670000175
在步骤107，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
优选地，其中所述根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数，包括：
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要环节为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节；
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要参数为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
在本发明中，计算振荡模式灵敏度与每个主要环节的第一对数灵敏度指标的乘积的绝对值，乘积绝对值最大者为影响电力系统次/超同步振荡的最关键影响环节。计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标的乘积的绝对值，两者乘积绝对值最大者为电力系统次/超同步振荡的最关键影响参数。
本发明中，根据式(37)计算可以得到广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数对机侧PI控制器和网侧PI控制器比例系数和积分系数的对数灵敏度结果如图8和图9所示。
由图8可以看出，当无功功率外环控制比例系数和d轴电流内环控制比例改变时，对PLL振荡回路广义阻尼转矩系数的影响较大，其他控制参数变化时影响相对较小。
为了验证上述灵敏度分析结果，依次将有功功率控制比例系数、无功功率外环控制比例系数改变10％。在同一小干扰下，风电机组输出有功功率的时域仿真曲线如图10所示。
由图10可以看出，PLL闭环振荡模式阻尼的变化大小排序与上述分析结果相同。
图11为根据本发明实施方式的确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的系统1100的结构示意图。如图11所示，本发明实施方式提供的确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的系统100，包括：线性化模型构建模块1101、广义模型构建模块1102、广义转矩计算模块1103、振荡模式灵敏度计算模块1104、第一对数灵敏度指标计算模块1105、第二对数灵敏度指标计算模块1106和关键影响环节和参数确定模块1107。
优选地，所述线性化模型构建模块1101，用于根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型。
优选地，其中所述线性化模型构建模块1101，根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型，包括：
确定直驱风机的结构包括：风力机、传动系统、桨距角控制器、永磁同步发电机、背靠背换流器、机侧控制器、网侧控制器和锁相环；在近似计算以确定直驱风机并网的线性化模型时，设置直流电容足够大时，电容的直流电压恒定，机侧换流器与网侧换流器之间解耦，并当所有环节的数学模型和参数已知时，采用解析法通过列写状态空间方程得到传递函数；当所有环节的数学模型或参数未知时，采用摄动法通过频率响应试验得到特定频率下的传递函数数值。
优选地，所述广义模型构建模块1102，用于确定直驱风机并网系统待研究的次/超同步振荡模式，根据所述次/超同步振荡模式构建宽频振荡回路，并根据所述宽频振荡回路将直驱风机并网的线性化模型转化为广义Phillips-Heffron模型。
优选地，所述广义转矩计算模块1103，用于根据所述广义Phillips-Heffron模型计算宽频振荡模式受到的广义转矩，并将所述广义转矩分解为广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数。
优选地，所述振荡模式灵敏度计算模块1104，用于计算所述宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度。
优选地，其中所述振荡模式灵敏度计算模块1104，计算宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度，包括：
对宽频振荡模式λ0＝ξ0+jω0对应的特征方程s2+ds+k＝0进行求解，得到
Figure BDA0003102145670000191
存在
Figure BDA0003102145670000192
分别对广义阻尼转矩系数d和广义同步转矩系数k求导，得到宽频振荡模式对广义阻尼转矩系数的第一振荡模式灵敏度
Figure BDA0003102145670000193
得到宽频振荡模式对广义同步转矩系数的第二振荡模式灵敏度
Figure BDA0003102145670000201
其中，由于振荡特征根的实部只受阻尼系数改变的影响，因此对于阻尼比很弱的振荡模式，取
Figure BDA0003102145670000202
优选地，所述第一对数灵敏度指标计算模块1105，用于根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标。
优选地，其中所述第一对数灵敏度指标计算模块1105，根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标，包括：
计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的传递函数Gi(s)的第一对数灵敏度为
Figure BDA0003102145670000203
由对数微分公式，第一对数灵敏度也能表示为：
Figure BDA0003102145670000204
其中，对数灵敏度指标代表系统总传递函数的相对变化对某一环节传递函数相对变化的比值，该指标表征了总传递函数受某一环节传递函数的相对变化的影响程度。
优选地，所述第二对数灵敏度指标计算模块1106，用于对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标。
优选地，其中所述第二对数灵敏度指标计算模块1106，对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标，包括：
对于任一个主要环节i，计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的参数qi的第二对数灵敏度指标为
Figure BDA0003102145670000205
变形为：
Figure BDA0003102145670000206
其中，Gi(s)为第i个主要环节的传递函数。
优选地，所述关键影响环节和参数确定模块1107，用于根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
优选地，其中所述关键影响环节和参数确定模块1107，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数，包括：
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要环节为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节；
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要参数为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
本发明的实施例的确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的系统1100与本发明的另一个实施例的确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
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 (12)

1.一种确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型；
确定直驱风机并网系统待研究的次/超同步振荡模式，根据所述次/超同步振荡模式构建宽频振荡回路，并根据所述宽频振荡回路将直驱风机并网的线性化模型转化为广义Phillips-Heffron模型；
根据所述广义Phillips-Heffron模型计算宽频振荡模式受到的广义转矩，并将所述广义转矩分解为广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数；
计算所述宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度；
根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标；
对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标；
根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型，包括：
确定直驱风机的结构包括：风力机、传动系统、桨距角控制器、永磁同步发电机、背靠背换流器、机侧控制器、网侧控制器和锁相环；在近似计算以确定直驱风机并网的线性化模型时，设置直流电容足够大时，电容的直流电压恒定，机侧换流器与网侧换流器之间解耦，并当所有环节的数学模型和参数已知时，采用解析法通过列写状态空间方程得到传递函数；当所有环节的数学模型或参数未知时，采用摄动法通过频率响应试验得到特定频率下的传递函数数值。
3.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度，包括：
对宽频振荡模式λ0＝ξ0+jω0对应的特征方程s2+ds+k＝0进行求解，得到
Figure FDA0003102145660000021
存在
Figure FDA0003102145660000022
分别对广义阻尼转矩系数d和广义同步转矩系数k求导，得到宽频振荡模式对广义阻尼转矩系数的第一振荡模式灵敏度
Figure FDA0003102145660000023
得到宽频振荡模式对广义同步转矩系数的第二振荡模式灵敏度
Figure FDA0003102145660000024
其中，由于振荡特征根的实部只受阻尼系数改变的影响，因此对于阻尼比很弱的振荡模式，取
Figure FDA0003102145660000025
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标，包括：
计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的传递函数Gi(s)的第一对数灵敏度为
Figure FDA0003102145660000026
由对数微分公式，第一对数灵敏度也能表示为：
Figure FDA0003102145660000027
其中，对数灵敏度指标代表系统总传递函数的相对变化对某一环节传递函数相对变化的比值，该指标表征了总传递函数受某一环节传递函数的相对变化的影响程度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标，包括：
对于任一个主要环节i，计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的参数qi的第二对数灵敏度指标为
Figure FDA0003102145660000028
变形为：
Figure FDA0003102145660000029
其中，Gi(s)为第i个主要环节的传递函数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数，包括：
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要环节为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节；
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要参数为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
7.一种确定直驱风机系统振荡关键影响环节和参数的系统，其特征在于，所述系统包括：
线性化模型构建模块，用于根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型；
广义模型构建模块，用于确定直驱风机并网系统待研究的次/超同步振荡模式，根据所述次/超同步振荡模式构建宽频振荡回路，并根据所述宽频振荡回路将直驱风机并网的线性化模型转化为广义Phillips-Heffron模型；
广义转矩计算模块，用于根据所述广义Phillips-Heffron模型计算宽频振荡模式受到的广义转矩，并将所述广义转矩分解为广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数；
振荡模式灵敏度计算模块，用于计算所述宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度；
第一对数灵敏度指标计算模块，用于根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标；
第二对数灵敏度指标计算模块，用于对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标；
关键影响环节和参数确定模块，用于根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述线性化模型构建模块，根据直驱风机的结构和所有环节的数学模型，确定直驱风机并网的线性化模型，包括：
确定直驱风机的结构包括：风力机、传动系统、桨距角控制器、永磁同步发电机、背靠背换流器、机侧控制器、网侧控制器和锁相环；在近似计算以确定直驱风机并网的线性化模型时，设置直流电容足够大时，电容的直流电压恒定，机侧换流器与网侧换流器之间解耦，并当所有环节的数学模型和参数已知时，采用解析法通过列写状态空间方程得到传递函数；当所有环节的数学模型或参数未知时，采用摄动法通过频率响应试验得到特定频率下的传递函数数值。
9.权利要求7所述的系统，其特征在于，所述振荡模式灵敏度计算模块，计算宽频振荡模式对所述广义阻尼转矩系数和广义同步转矩系数的振荡模式灵敏度，包括：
对宽频振荡模式λ0＝ξ0+jω0对应的特征方程s2+ds+k＝0进行求解，得到
Figure FDA0003102145660000041
存在
Figure FDA0003102145660000042
分别对广义阻尼转矩系数d和广义同步转矩系数k求导，得到宽频振荡模式对广义阻尼转矩系数的第一振荡模式灵敏度
Figure FDA0003102145660000043
得到宽频振荡模式对广义同步转矩系数的第二振荡模式灵敏度
Figure FDA0003102145660000044
其中，由于振荡特征根的实部只受阻尼系数改变的影响，因此对于阻尼比很弱的振荡模式，取
Figure FDA0003102145660000045
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一对数灵敏度指标计算模块，根据所述广义Phillips-Heffron模型，计算直驱风机的所有环节中的每个主要环节对所述广义转矩的第一对数灵敏度指标，包括：
计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的传递函数Gi(s)的第一对数灵敏度为
Figure FDA0003102145660000051
由对数微分公式，第一对数灵敏度也能表示为：
Figure FDA0003102145660000052
其中，对数灵敏度指标代表系统总传递函数的相对变化对某一环节传递函数相对变化的比值，该指标表征了总传递函数受某一环节传递函数的相对变化的影响程度。
11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二对数灵敏度指标计算模块，对于任一个主要环节，根据直驱风机的该任一个主要环节的数学模型，计算该任一个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标，包括：
对于任一个主要环节i，计算系统总传递函数G∑(s)对第i个主要环节的参数qi的第二对数灵敏度指标为
Figure FDA0003102145660000053
变形为：
Figure FDA0003102145660000054
其中，Gi(s)为第i个主要环节的传递函数。
12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述关键影响环节和参数确定模块，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节，根据所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标确定影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数，包括：
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的第一对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要环节为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响环节；
计算所述振荡模式灵敏度和每个主要环节的传递函数对参数的第二对数灵敏度指标的乘积的绝对值，并确定最大的绝对值对应的主要参数为影响电力系统次/超同步振荡的关键影响参数。
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