[发明专利]判定MTDC中直流电压振荡模式存在性及稳定性的方法

说明书

本发明公开了判定MTDC中直流电压振荡模式存在性及稳定性的方法，包括以下步骤：步骤一：建立MTDC直流振荡模型；步骤二：形成MTDC闭环模式；从物理层面上解释了直流电压振荡的机制，从控制层面上解释了VSC采用直流电压控制或直流电压下垂控制是直流电压振荡的根本原因，有功控制相当于恒功率负载，不会带来直流电压振荡模式，但会影响直流振荡模式，对VSC控制参数设置带来指导性建议。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是判定MTDC中直流电压振荡模式存在性及稳定性的方法。

背景技术

电压源换流器VSC因其技术优势而广泛应用于发电和直流输电，基于 VSC的多端直流输电VSC-MTDC电力系统能够实现多个交流电源系统之间的连接，并增强交流/直流混合系统的灵活性。直流电压振荡的稳定性是近年来积极研究的重大问题之一。目前，已发现VSC-MTDC电力系统小信号直流电压稳定性两个主要问题。第一个问题是交流和直流电源之间的动态相互作用造成的不稳定风险。在研究这个问题时，独立交流和直流电源系统都被认为分别稳，但是交互的交流和直流系统可能会导致不稳定问题。第二个问题是MTDC自身中直流电压振荡的稳定性问题。由此忽略了交流系统带来稳定性地影响，本发明一种用于判定多端直流系统中直流电压振荡模式存在性及其稳定性的计算方法正是研究地第二类问题。

现有技术一

运用模式分析对MTDC电力系统小信号直流电压稳定性进行分析。此方法基于状态空间模型，通过求解其特征值，对直流电压稳定性进行计算。如果直流振荡模式位于复平面的左侧，则直流电压振荡稳定，如果直流振荡模式位于复平面的右侧，则直流电压振荡失稳。也可计算参与因子，找出参与振荡模式的MTDC组件。

现有技术一的缺点

MTDC电力系统小信号直流电压稳定性模式分析由于其阶数较多，计算的时间相对较长，只靠其数字计算，无法揭示直流电源振荡的物理机制。

现有技术二

基于阻抗模型的分析方法对MTDC电力系统小信号直流电压稳定性进行分析。其方法表明MTDC不稳定是由于VSC带来负阻抗的影响。当直流电压振荡模式的实部为正或直流设备VSC的阻抗为负时，就会发生直流电压振荡不稳定。

现有技术二的缺点

尚未对直流电压振荡模式的实部为正或直流设备的阻抗为负的原因进行深入研究，IMA常运用与单输入单输出系统，很难应用于MTDC中，因为这是一个多输入多输出系统。其方法也是靠数字计算，未能真正揭示直流电压振荡的物理机制。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了判定MTDC中直流电压振荡模式存在性及稳定性的方法，从物理层面上解释了直流电压振荡的机制，从控制层面上解释了VSC采用直流电压控制或直流电压下垂控制是直流电压振荡的根本原因，有功控制相当于恒功率负载，不会带来直流电压振荡模式，但会影响直流振荡模式，对VSC控制参数设置带来指导性建议。

本发明采用的技术方案是：判定MTDC中直流电压振荡模式存在性及稳定性的方法，包括以下步骤：

步骤一：建立MTDC直流振荡模型；

步骤二：形成MTDC闭环模式。