[发明专利]一种基于动态相量法的孤岛微电网稳定性分析方法

说明书

一种基于动态相量法的孤岛微电网稳定性分析方法，属于微电网稳定性分析技术领域。本发明解决了现有孤岛微电网稳定性分析方法均存在准确性低、运算量大的问题。它根据微电网孤岛运行时的基本结构，建立微电网孤岛运行的动态方程；根据动态相量法和微电网孤岛运行的动态方程，获取微电网孤岛运行时的网络动态相量模型；采用频率电压下垂控制方法对微电网孤岛运行时的网络动态相量模型进行控制，获得微电网孤岛运行的闭环动态相量模型；采用李雅普诺夫稳定性分析方法，对微电网孤岛运行的闭环动态相量模型进行分析，通过雅克比矩阵的特征值判定孤岛微电网的稳定性。本发明适用于微电网稳定性分析。

技术领域

本发明属于微电网稳定性分析技术领域。

背景技术

随着近些年来对电力需求及电能质量的不断提高，传统电网难以满足用户越来越高的安全性和可靠性的要求；同时，化石燃料的枯竭以及环境问题越来越受到重视。因此，分布式发电以其污染小，能源利用率高，系统的可靠性高等优点得到迅速发展，随着并网问题的提出，“微电网”一词应运而生，为可再生能源的消纳提供途径，成为传统电力系统的有效补充。

微电网孤岛运行时，由于失去了大电网频率和电压的支撑，更容易受到系统参数的影响，其稳定性问题变得突出，但是现有的稳定性分析方法均存在准确性低、运算量大的问题。

发明内容

本发明目的是为了解决现有孤岛微电网稳定性分析方法均存在准确性低、运算量大的问题，提出了一种基于动态相量法的孤岛微电网稳定性分析方法。

本发明所述一种基于动态相量法的孤岛微电网稳定性分析方法，包括：

步骤一、根据微电网孤岛运行时的基本结构，建立微电网孤岛运行的动态方程；

步骤二、根据动态相量法和微电网孤岛运行的动态方程，获取微电网孤岛运行时的网络动态相量模型；

步骤三、采用频率电压下垂控制方法对微电网孤岛运行时的网络动态相量模型进行控制，获得微电网孤岛运行的闭环动态相量模型；

步骤四、采用李雅普诺夫稳定性分析方法，对微电网孤岛运行的闭环动态相量模型进行分析，通过雅克比矩阵的特征值判定孤岛微电网的稳定性。

进一步地，本发明中，步骤一中，建立的微电网孤岛运行的动态方程为：

其中，i_k＝[i_ka,i_kb,i_kc]^T，i_L＝[i_La,i_Lb,i_Lc]^T分别为负荷电流和线路电流向量；R_L＝diag(R_L,R_L,R_L)为线路电阻；L_L＝diag(L_L,L_L,L_L)为线路电感；R_k＝diag(R_k,R_k,R_k)为负荷电阻；L_k＝diag(L_k,L_k,L_k)为负荷电感，u₁和u₂分别为两个发电机的端电压。

进一步地，本发明中，步骤二中，获取微电网孤岛运行时的网络动态相量模型的方法为：

首先根据动态相量法将微电网孤岛运行的动态方程写成动态相量形式：