[发明专利]基于风能HVDC外送系统的次同步振荡评估方法和系统

权利要求书

1.一种基于风能HVDC外送系统的次同步振荡评估方法，其特征在于：

基于预先建立的发电机组模型、风电场模型和HVDC线路模型搭建电力系统模型；

基于所述电力系统模型，计算电力系统次同步振荡风险。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搭建电力系统模型和所述计算电力系统次同步振荡风险之间，还包括：

基于所述电力系统模型，选择风电场短路情况下具有次同步振荡风险的发电机组。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预先建立的发电机组模型、风电场模型和HVDC线路模型搭建电力系统模型包括：

将所述风电场模型和所述HVDC线路模型根据输电线路的实际工况进行组合后增添发电机组模型；

所述风电场模型采用双闭环PI控制模式，包括：外环功率控制和内环电流控制；

所述HVDC线路模型根据HVDC的控制策略和保护模块的参数搭建。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选择风电场短路情况下具有次同步振荡风险的发电机组，包括：

应用机组作用系数法计算风电场短路情况下发电机组的UIF值；

选择所述UIF值大于0.1的发电机组为具有次同步振荡风险的发电机组。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述应用机组作用系数法计算风电场短路情况下发电机组的UIF值如下式：

UIF_i＝S_HVDC/S_i[1-SC_i/SC_TOT]² (1)

其中，UIF_i为第i台发电机的UIF值，S_HVDC为高压直流输电的额定容量，S_i为第i台发电机的额定容量，SC_i是指HVDC逆变站交流母线处的三相短路容量，计算该短路容量时不包括第i台发电机组的贡献，同时也不包括交流滤波器的作用，SC_TOT是指HVDC整流站交流母线处包括第i台发电机组贡献的三相短路容量，计算该短路容量时不考虑交流滤波器的作用。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述SC_i和SC_TOT的计算方法为：

利用所述电力系统模型，采用时域仿真，通过计算风电机组短路情况下系统短路容量的方法，计算所述电力系统模型在5～45Hz范围内，SC_i和SC_TOT的值。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算电力系统次同步振荡风险如下式：

W＝S_HVDC/S_wind[1-SC_wind/SC_TOT-wind]² (2)

其中，W为电力系统次同步振荡风险评估指标，S_HVDC为高压直流输电的额定容量，S_wind为风电场的额定容量，SC_wind为HVDC整流站交流母线处的三相短路容量，计算该短路容量时不包括发电机组的容量，同时也不包括交流滤波器的作用，SC_TOT-wind为HVDC整流站交流母线处包括发电机组贡献的三相短路容量，计算该短路容量时包括风电场的作用。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述SC_wind和SC_TOT-wind的计算方法为：

利用所述电力系统模型，采用时域仿真，通过计算系统短路容量的方法，计算所述电力系统模型在5～45Hz范围内，SC_wind和SC_TOT-wind的值。