[发明专利]一种单边限幅的直驱风机同步振荡频率计算方法及终端

权利要求书

1.一种单边限幅的直驱风机同步振荡频率计算方法，其特征在于，包括步骤：

对直驱风机建立第一时域模型，所述第一时域模型包括风轮轴系、同步发电机、机侧变流器、网侧变流器、锁相环、电流环和电压环对应的状态变量；

基于电磁暂态仿真获得在大扰动后所述第一时域模型的d轴电流参考值单边限幅饱和引起的切换型振荡，计算所述切换型振荡的参数范围；

根据所述切换型振荡的参数范围，将所述第一时域模型简化为第一频域模型和d轴不对称单边限幅饱和的描述函数，并计算不同限幅上限时的振荡频率。

2.根据权利要求1所述的一种单边限幅的直驱风机同步振荡频率计算方法，其特征在于，所述对直驱风机建立第一时域模型，所述第一时域模型包括风轮轴系、同步发电机、机侧变流器、网侧变流器、锁相环、电流环和电压环对应的状态变量包括：

结合所述直驱风机的风轮轴系、同步发电机、机侧变流器、网侧变流器、锁相环、电流环和电压环对应的状态变量，建立直驱风机的13阶第一时域模型。

3.根据权利要求1所述的一种单边限幅的直驱风机同步振荡频率计算方法，其特征在于，所述基于电磁暂态仿真获得在大扰动后所述第一时域模型的d轴电流参考值单边限幅饱和引起的切换型振荡，计算所述切换型振荡的参数范围包括：

使用雅克比矩阵的特征值确定直驱风机系统的平衡点稳定性；

对稳定的平衡点计算多种振荡模式下的特征根、振荡频率和阻尼比；

设置所述第一时域模型的d轴电流参考值限幅上限，并基于电磁暂态仿真对稳定的平衡点进行单边限幅；

针对所述第一时域模型的d轴电流参考值单边限幅饱和引起的切换型振荡，计算所述切换型振荡的参数范围。

4.根据权利要求1所述的一种单边限幅的直驱风机同步振荡频率计算方法，其特征在于，根据所述切换型振荡的参数范围，将所述第一时域模型简化为第一频域模型和d轴不对称单边限幅饱和的描述函数，并计算不同限幅上限时的振荡频率包括：

将所述直驱风机的风轮轴系、同步发电机和机侧变流器简化为受控电流源模型，通过调节直流电流以模拟风电机组输出功率的变化，并基于描述函数将第一时域模型简化为小扰动的第一频域模型。

5.根据权利要求1所述的一种单边限幅的直驱风机同步振荡频率计算方法，其特征在于，所述计算不同限幅上限时的振荡频率包括：

将第一频域模型和描述函数结合广义Nyquist判据，近似计算不同限幅上限和系统参数下的振荡频率。

6.一种单边限幅的直驱风机同步振荡频率计算终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

对直驱风机建立第一时域模型，所述直驱风机包括风轮轴系、同步发电机、机侧变流器、网侧变流器、锁相环、电流环和电压环；

基于电磁暂态仿真获得在大扰动后所述第一时域模型的d轴电流参考值单边限幅饱和引起的切换型振荡，计算所述切换型振荡的参数范围；

根据所述切换型振荡的参数范围，将所述第一时域模型简化为第一频域模型和d轴不对称单边限幅饱和的描述函数，并计算不同限幅上限时的振荡频率。

7.根据权利要求6所述的一种单边限幅的直驱风机同步振荡频率计算终端，其特征在于，所述对直驱风机建立第一时域模型，所述直驱风机包括风轮轴系、同步发电机、机侧变流器、网侧变流器、锁相环、电流环和电压环包括：

结合所述直驱风机的风轮轴系、同步发电机、机侧变流器、网侧变流器、锁相环、电流环和电压环，建立直驱风机的13阶第一时域模型。