[发明专利]消除大规模换流器稳定性降阶分析误差的模型构建方法

说明书

本发明提出了一种消除大规模换流器稳定性降阶分析误差的模型构建方法，包括，获得全部N个并网换流器在d轴下的实际阻抗传递函数和其在q轴下的实际阻抗传递函数；获得导纳矩阵Ysubgt;xy/subgt;、导纳矩阵Ysubgt;dq/subgt;；对Ysubgt;dq/subgt;分割4个部分，获得矩阵Ysubgt;11/subgt;，Ysubgt;12/subgt;，Ysubgt;21/subgt;和Ysubgt;22/subgt;。求取Ysubgt;11/subgt;‑Ysubgt;12/subgt;Ysubgt;22/subgt;supgt;‑1/supgt;Ysubgt;21/subgt;最小特征值的特征向量w。构建并网换流器在d轴下的参考阻抗传递函数和其在q轴下的参考阻抗传递函数。为参考阻抗传递函数选择一组参数值。计算每一个换流器实际阻抗传递函数与参考阻抗传递函数的差：如果满足如下条件则将参考阻抗传递函数及其选定的参数作为大规模换流器稳定性降阶分析的模型，反之，重复。本发明保留降阶分析方法的快速性并同时提升其分析结果的准确性。

技术领域

本发明提供一种消除大规模换流器稳定性降阶分析误差的模型构建方法，属于新能源技术领域。

背景技术

近年来新能源迅猛发展，以光伏、风机为代表的新能源机组主要通过换流器进行交直流转换从而实现并网功率传输，从而形成了含大规模换流器的电力系统。由于换流器这类电力电子设备本身的模型维度较高，在大规模接入后系统的维度呈现显著增长，这导致了基于传统状态空间的模式分析法会面临“维数灾”问题。因此，采用降阶分析方法分析大规模换流器的稳定性是一种常用方法。然而降阶分析方法常采用设备生产厂家的出厂默认参数，而不是设备的实际参数，这可能会导致降阶分析结果出现误差。

现有技术通过选择设备生产厂家的出厂默认参数作为设备的实际参数，虽然提升了建模和稳定性分析的快速性，但是容易导致因默认参数与实际参数不一致带来的误差。目前较为精确的稳定性分析方法是基于全阶模型的模式分析法，但随着并网换流器数量的增加，采用这种方法将面临计算时间骤增的问题，不利于稳定性的高效判定。因此，目前还未有相关方法能同时实现大规模换流器的高度降阶以及准确分析。

发明内容

本发明提出了一种用于消除大规模换流器稳定性降阶分析误差的模型构建方法，实现了通过选择合适的模型参数提升降阶分析结果的精度，避免了额外的误差补偿计算过程。

本发明考虑了不同换流器间参数差异的方向，基于不同方向的差异可以互相抵消的原理，提出了一种消除大规模换流器稳定性降阶分析误差的模型构建方法，实现了通过选择合适的模型参数提升降阶分析结果的精度，避免了额外的误差补偿计算过程。

具体的技术方案为：

消除大规模换流器稳定性降阶分析误差的模型构建方法，包括以下步骤：

(1)获得全部N个并网换流器在d轴下的实际阻抗传递函数H_dk(s)和其在q轴下的实际阻抗传递函数H_qk(s)，k＝1,2,3…N。

(2)基于换流器并网的网络拓扑结构和参数获得交流网络的在x-y坐标系下的导纳矩阵Y_xy；

(3)基于Y_xy获得交流网络的在d-q坐标系下的导纳矩阵Y_dq；

(4)考虑到并网换流器无功输出为零的特性，对Y_dq按照如下方式进行分割：

其中，(1),(2),(3)和(4)表示将矩阵Y_dq分为了4个部分，并依据这四个部分获得矩阵Y₁₁，Y₁₂，Y₂₁和Y₂₂。