[发明专利]弱网中远端严重电压跌落时逆变器稳定性分析方法及系统

权利要求书

1.弱网中远端严重电压跌落时逆变器稳定性分析方法，包括：

将交流电网进行戴维南等效处理，建立故障期间考虑典型低电压穿越控制策略的逆变器系统准稳态模型；

利用相平面法分析逆变器系统是否存在平衡点，建立逆变器系统准稳态模型下逆变器系统稳定判据；

针对故障期间逆变器系统存在平衡点的情况下，建立系统小信号模型分析逆变器系统小干扰稳定性；

结合是否存在平衡点、稳定判据和小干扰稳定性分析，判断逆变器系统在远端严重电压跌落时是否稳定；

所述的逆变器系统准稳态模型包括网络侧准稳态模型f(I_d,V_t)＝0和低电压穿越控制准稳态模型g(I_d,V_t)＝0，I_d表示滤波电感d轴电流，V_t表示逆变器端电压；

所述的网络侧准稳态模型f(I_d,V_t)＝0表示为：

其中，E表示故障期间网络侧等效电压，X_∑表示网络侧线路总感抗，I_d表示滤波电感d轴电流，I_max表示逆变器最大输送电流容量。

2.根据权利要求1所述的逆变器稳定性分析方法，其特征在于，所述的低电压穿越控制准稳态模型g(I_d,V_t)＝0表示为：

其中，k表示低电压穿越控制策略增益系数，I_d表示滤波电感d轴电流，I_max表示逆变器最大输送电流容量。

3.根据权利要求1-2任一项所述的逆变器稳定性分析方法，其特征在于，所述利用相平面法分析逆变器系统是否存在平衡点，建立准稳态模型下逆变器稳定判据，具体内容为：

1)画出故障期间逆变器系统准稳态模型I_d-V_t相平面特性曲线，包括网络侧准稳态模型I_d-V_t相平面特性曲线和低电压穿越控制准稳态模型I_d-V_t相平面特性曲线，分别根据已建立的网络侧准稳态模型和低电压穿越控制准稳态模型的模型公式画出网络侧准稳态模型I_d-V_t相平面特性曲线和低电压穿越控制准稳态模型I_d-V_t相平面特性曲线；

2)判断网络侧准稳态模型I_d-V_t相平面特性曲线和低电压穿越控制准稳态模型I_d-V_t相平面特性曲线的两条曲线是否有交点：有交点则逆变器系统存在平衡点，以交点作为平衡点，无交点则逆变器系统不存在平衡点；

3)然后建立以下公式表示的稳定判据：

式中，0≤I_d≤EX_∑，I_d表示滤波电感d轴电流，I_max表示逆变器最大输送电流容量，k表示低电压穿越控制策略增益系数，E表示故障期间网络侧等效电压，X_∑表示网络侧线路总感抗。

4.根据权利要求3所述的逆变器稳定性分析方法，其特征在于，在网络侧运行区域范围内，当任意逆变器dq坐标系下d轴的电流I_d满足稳定判据的不等式时，则逆变器系统失稳。

5.根据权利要求1-2任一项所述的逆变器稳定性分析方法，其特征在于，所述的针对故障期间逆变器系统存在平衡点的情况下，建立系统小信号模型分析逆变器系统小干扰稳定性，具体内容为：

在平衡点处，对逆变器系统准稳态模型进行线性化构建小信号模型Δx表示状态变量，表示状态变量的微分；A表示系统小信号模型的系数矩阵，分析系数矩阵A的特征根，判断逆变器系统是否小干扰稳定；

当最大特征根的实部大于零时，则认为逆变器系统不稳定，存在不稳定极点；当最大特征根的实部等于零时，则认为逆变器系统临界稳定；当最大特征根的实部小于零时，则认为逆变器系统稳定，不存在不稳定极点。