[发明专利]极坐标下的变流器并网系统小干扰稳定性判断方法

权利要求书

1.一种极坐标下的变流器并网系统小干扰稳定性判断方法，其特征在于包括以下步骤：

1)通过线性化处理变流器并网系统的动态方程，得到dq坐标下的变流器和电网的导纳模型，然后建立变流器的导纳模型和电网的导纳模型；

2)将dq坐标下变流器的导纳模型和电网的导纳模型通过坐标变换得到极坐标下变流器的导纳模型以及电网的导纳模型，极坐标是以dq坐标的d轴为极轴，dq坐标的q轴和极坐标的90度所在直线重合；

3)由极坐标下变流器的导纳模型和电网的导纳模型，构成单输入单输出的闭环系统模型，得到闭环系统模型的闭环特征方程，根据闭环特征方程用奈奎斯特曲线进行判断，获得变流器当前的控制参数是否能使变流器稳定运行的结果；或者根据闭环特征方程计算系统的稳定裕度获得变流器当前的控制参数是否能使变流器稳定运行的结果。

2.根据权利要求1所述的一种极坐标下的变流器并网系统小干扰稳定性判断方法，其特征在于：所述步骤1)中，dq坐标下的变流器的导纳模型为：

其中，G_pll(s)为变流器中锁相环的锁相环传递函数；I_d0和I_q0分别为变流器输出电流d轴分量和q轴分量的稳态值；U_d0为变流器和电网之间的公共连接点电压d轴分量稳态值；

Y_cdd(s)、Y_cdq(s)、Y_cqq(s)分别表示变流器d轴电压和d轴电流间的传递函数、变流器d轴电压和q轴电流间的传递函数以及变流器q轴电压和q轴电流间的传递函数，具体为：

其中，G_i(s)为变流器中电流内环的传递函数；G_ff(s)为变流器中的电压前馈环节的低通滤波传递函数；L_f为变流器中的滤波电感值；

dq坐标下的电网的导纳模型为：

其中，Y_Gdd(s)、Y_Gdq(s)、Y_Gqd(s)、Y_Gqq(s)分别表示电网d轴电压和d轴电流间的传递函数、电网d轴电压和q轴电流间的传递函数、电网q轴电压和d轴电流间的传递函数以及电网q轴电压和q轴电流间的传递函数，具体为：

其中，L_g为电网线路的电感值；C_f为变流器输出端口滤波器的滤波电容值；ω₀为电网工作频率对应的旋转角速度，为功率因数角，s表示拉普拉斯算子。

3.根据权利要求1所述的一种极坐标下的变流器并网系统小干扰稳定性判断方法，其特征在于：所述步骤2)获得以下极坐标下变流器的导纳模型与电网的导纳模型：

Y′_VSC；Y′_G

其中，Y′_VSC与Y′_G分别表示变流器与电网在极坐标下的导纳模型：

其中，I₀为变流器输出电流稳态值的幅值，Y_gmm(s)表示电网的电压幅值与电流幅值间的传递函数，Y_gmθ(s)表示电网的电压幅值与电流相角间的传递函数，P表示变流器当前运行的功率因数矩阵，表示为：

其中，为功率因数角。