[发明专利]一种基于量测的新能源电网发电机阻尼评估装置及方法

说明书

本发明一种基于量测的新能源电网发电机阻尼评估装置及方法，属于电力系统技术领域，该装置利用基于量测的新能源电网发电机阻尼评估方法，能够有效的实现对新能源电网中各发电机对系统整体阻尼特性的阻尼贡献的精准评估，从而为后续针对新能源电网阻尼的精准调控提供基础支撑。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，尤其涉及一种基于量测的新能源电网发电机阻尼评估装置及方法。

背景技术

随着风力发电技术的不断提高以及风力发电机组容量的不断提升，越来越多的风电场正在相继投入使用，使得风能在电网中的占比正在不断扩大。双馈风电机组是当前并网风电场所采用的主流机型，其输出特性不仅与双馈电机本体有关，也与风机变流器的控制有关。相比于直驱和定速风电机组，具有多时间尺度的双馈风机动态模型更为复杂，更具有代表性。

阻尼是研究动力系统稳定性的核心对象，阻尼不足时系统振荡将长时间持续甚至发散，导致系统无法正常运行。对于电力系统来说，良好的阻尼特性是电力系统安全稳定运行的必要条件，阻尼减弱或缺失将引发严重的低频振荡事故，导致电力系统无法正常运行甚至崩溃。近十多年来，国内外的电力系统因阻尼问题引发的低频振荡现象时有发生，给系统安全稳定运行带来巨大威胁。

并网导则要求风电提供调频调压等辅助功能，放大了风电机组与电力系统之间的动态交互作用，此时系统机电振荡的阻尼特性将发生深刻变化，尤其是在高风速、低负荷场景下，为尽可能消纳大规模风电，系统中配置有电力系统稳定器(Power SystemStabilizer,PSS)的部分同步发电机组可能退出运行，易导致阻尼调节能力劣化。无论是离线的阻尼控制器设计，还是在线的低频振荡监控预警，都将阻尼作为重要的指标及监测对象，因此，实现阻尼的精准评估是上述管控措施实施的基础。

发明内容

本发明的目的是，提供一种在新能源接入电网的基础上，适应性强，具有较高的实际应用价值的基于量测的新能源电网发电机阻尼评估装置及方法，用于解决现有技术中的上述技术问题。

为实现上述目的，本发明的一种基于量测的新能源电网发电机阻尼评估装置及方法的具体技术方案如下：

本发明提供了一种基于量测的新能源电网发电机阻尼评估装置，包括：

获取模块，用于获取后续计算所需的系统中各发电机电气量数据，

计算模块，用于对获取模块中获取的系统中各发电机电气量数据进行处理和计算，得到系统主导振荡模式下，各发电机的K_dpi，

其中，K_dpi为发电机的阻尼贡献因子，

比较模块，用于对计算模块计算结果的比较分析，用于评估系统主导振荡模式下各发电机对系统整体阻尼特性的阻尼贡献大小；

所述计算模块的输入端与获取模块电性连接，其输出端与比较模块电性连接。

进一步的，本发明的计算模块中计算过程包括，

对获取模块中获得的系统中各发电机电气量进行处理，得到各电气量相对于稳态值的变化量，

对前述得到的各电气量相对于稳态值的变化量进行Prony分析，得到系统主导振荡模式下各电气量相对于稳态值的变化量，

利用前述得到的系统主导振荡模式下各发电机的各电气量相对于稳态值的变化量，计算得到系统主导振荡模式下，各发电机吸收的耗散能量，

利用Matlab中的曲线拟合工具箱对前述得到的各发电机吸收的耗散能量数据进行拟合，得到系统主导振荡模式下，各发电机的K_dpi，

其中，K_dpi为发电机的阻尼贡献因子，