[发明专利]一种基于小扰动稳定性分析的锁相环参数整定方法及装置

权利要求书

1.一种基于小扰动稳定性分析的换流器锁相环参数整定方法，其特征在于，包括如下步骤：

基于换流器动态模型，计算锁相环的输出相角与电网电压相角的差值和包含所述差值的动态非线性方程式；

根据所述动态非线性方程式，确定状态变量方程式和所述状态变量方程式中的状态变量在系统平衡点处的数值；

根据所述状态变量在系统平衡点处的数值，对所述动态非线性方程式进行线性化处理得到线性方程式；

将所述线性方程式与阻尼振动方程式比较得到阻尼函数方程式；

根据所述阻尼函数方程式，当阻尼参数为预设数值时，计算所述换流器动态模型的锁相环参数。

2.根据权利要求1所述的基于小扰动稳定性分析的换流器锁相环参数整定方法，其特征在于，所述计算锁相环的输出相角与电网电压相角的差值和包含所述差值的动态非线性方程式通过如下公式执行：

δ＝θ_PLL-θ_g

＝∫(K_pPLLV_PCCq+K_iPLL∫V_PCCqdt+ω_g)dt-∫ω_gdt

＝∫(K_pPLLV_PCCq+K_iPLL∫V_PCCqdt)dt；

v_PCCq＝V_gsin(θ_g-θ_PLL)+L_g·I_CM·ω_PLL；

其中，δ为锁相环的输出相角与电网电压相角的差值，θ_PLL为锁相环输出相角，θ_g为电网电压相对于参考坐标系的相角，K_pPLL为锁相环中第一PI控制器参数，K_iPLL为锁相环中第二PI控制器参数，V_PCCq为并网点电压的q轴分量，ω_g为电网正常角频率，V_g为电网电压幅值，I_CM为换流器输出电流幅值，L_g为电网电感，cosδ为锁相环的输出相角与电网电压相角的差值的余弦值，sinδ为锁相环的输出相角与电网电压相角的差值的正弦值。

3.根据权利要求1所述的基于小扰动稳定性分析的换流器锁相环参数整定方法，其特征在于，根据所述动态非线性方程式，确定状态变量方程式和所述状态变量方程式中的状态变量在系统平衡点处的数值通过如下公式执行：

其中，取状态变量x₁＝δ，x₂＝δ′，由系统平衡点的性质，当δ′＝0，δ″＝0时的(x₁,x₂)，视为系统平衡点，(x_1e,x_2e)为状态变量(x₁,x₂)在平衡点处的值。

4.根据权利要求1所述的基于小扰动稳定性分析的换流器锁相环参数整定方法，其特征在于，根据所述状态变量在系统平衡点处的数值，对所述动态非线性方程式进行线性化处理得到线性方程式包括：

基于李雅普诺夫线性化算法，对状态变量在系统平衡点处附近的动态行为进行线性化处理得到雅可比矩阵；

根据所述雅可比矩阵、所述状态变量方程式和所述动态非线性方程式，确定所述线性方程式。