[发明专利]电力设备的次/超同步耦合阻抗（导纳）模型的辨识方法

说明书

本发明公开了一种电力设备的次/超同步耦合阻抗(导纳)模型的辨识方法，该阻抗模型的辨识方法包括：提供电力设备的次/超同步耦合阻抗模型；将所述电力设备接入电网中，并向所述电网施加次/超同步激励，并基于所述次/超同步耦合阻抗模型获取所述电力设备的次同步和超同步电压分量和电流分量；改变所述次/超同步激励的参数或外电网的参数，以获取所述电力设备的多组测量结果，并根据所述多组测量结果生成阻抗量测方程；对所述阻抗量测方程进行预设数值优化方法得到所述次/超同步耦合阻抗模型的阻抗参数。本发明具有如下优点：表征了两种相对工频的互补频率动态之间的不可分割性，能更好地分析和解释电力系统的次/超同步谐振和振荡问题。

技术领域

本发明涉及电力系统分析与控制技术领域，尤其涉及一种电力设备的次/超同步耦合阻抗(导纳)模型的辨识方法。

背景技术

在现代电力系统电力电子化程度日益加深的趋势下，电力电子变流技术不仅改变电网一次设备的形态，而且其特有的多尺度控制机制和低惯性宽频带响应特性，正显著改变电力系统的动态特征，带来新的稳定性分析与问题。近年来，尤其以风电、光伏等变流电源大规模接入电网引起的新型次/超同步振荡(Sub Synchronous Oscillation，SSO)问题尤为突出。此外，变流器式恒功率负载在次同步频率上体现的负电阻特性，相邻变流器的锁相环(PLL)回路耦合，以及变流器控制参与滤波电路和电网构成的串/并联谐振回路，都可能激发次/超同步振荡风险。这种海量变流器装置(风电、光伏、逆变器等)-电网相互作用引发的新型次/超同步振荡严重威胁现代电网的设备安全、系统稳定和用电质量，在我国已成为制约风光等新能源大规模消纳的瓶颈因素。

针对电力系统电力电子化带来的稳定性问题的分析方法大多沿用传统的电磁暂态仿真、特征值分析或简化条件下的阻抗分析方法。目前广泛应用的电磁暂态仿真软件(如PSCAD， EMTP)只支持单一步长(固定速率)的建模与分析，难以兼顾精度与效率以实现多变流器、复杂交直流网络、海量工况下的时域仿真；传统的特征值分析方法面临维数灾问题，难以适用于包括数千台变流器、数万个节点的实际大电网。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种电力设备的次/超同步耦合阻抗模型的辨识方法。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种电力设备的次/超同步耦合阻抗模型的辨识方法，包括以下步骤：提供电力设备的次/超同步耦合阻抗模型，其中，所述次/超同步耦合阻抗模型包括电压向量、电流向量和阻抗参数；将所述电力设备接入电网中，并向所述电网施加次/超同步激励，并基于所述次/超同步耦合阻抗模型获取所述电力设备的次同步和超同步电压分量和电流分量；改变所述次/超同步激励的参数或外电网的参数，以获取所述电力设备的多组测量结果，并根据所述多组测量结果生成阻抗量测方程；对所述阻抗量测方程进行预设数值优化方法得到所述次/超同步耦合阻抗模型的阻抗参数。

进一步地，向所述电网施加次/超同步激励，并基于所述次/超同步耦合阻抗模型获取所述电力设备的次同步和超同步电压分量和电流分量进一步包括：向所述电网注入一定次同步和/或超同步频率电流源和/或电压源，并基于所述次/超同步耦合阻抗模型在所述电力设备的端口电压和端口电流中出现次同步分量和超同步分量，通过信号处理得到所述次同步和超同步电压分量和电流分量。

进一步地，改变所述次/超同步激励的参数包括改变注入所述电流源和所述电流源的幅值。

根据本发明实施例的电力设备的次/超同步耦合阻抗模型的辨识方法，表征了两种相对工频的互补频率动态之间的不可分割性，能更好地分析和解释电力系统的次/超同步谐振和振荡问题。

为此，本发明的一个目的在于提出一种电力设备的次/超同步耦合导纳模型的辨识方法。