[发明专利]基于阻抗网络模型的次同步振荡分析方法和装置

摘要

本发明公开了一种基于阻抗网络模型的次同步振荡分析方法和装置，其中，方法包括：获取阻抗模型；根据阻抗模型通过元件互联方法建立阻抗网络模型；采用串并联结合星三角变换对阻抗网络模型进行聚合得到阻抗网络模型的聚合阻抗；根据聚合阻抗分析系统的次同步振荡特性。该方法提供了次同步振荡建模与稳定分析的新方法，可以简单高效判定系统的稳定性和振荡特性。

主权项

1.一种基于阻抗网络模型的次同步振荡分析方法，其特征在于，包括以下步骤：获取阻抗模型；根据所述阻抗模型通过元件互联方法建立阻抗网络模型；采用串并联结合星三角变换对所述阻抗网络模型进行聚合得到所述阻抗网络模型的聚合阻抗；根据所述聚合阻抗分析系统的次同步振荡特性；其中，所述获取阻抗模型具体包括：采用小信号模型分析法，首先建立各组件的小信号状态方程模型，以组件i出口处电压和电流为接口变量，每个组件线性化的状态方程模型可整理为标准形式：其中，Δ表示增量计算；Δx_i表示除端口电压、电流外的其他状态变量增量列向量；Δu_i、Δi_i分别表示端口电压、电流增量列向量；a_ij表示相应维度的系数矩阵；i,j∈I＝{1,2,3}，下标i表示第i个组件；通过拉普拉斯变换，所述状态方程模型在s域内的代数方程模型表示为：其中，s表示拉普拉斯算子；通过数学运算得到组件i出口处增量电压Δu_i和增量电流Δi_i之间的关系为：Δu_i(s)＝Z_i(s)·Δi_i(s)，其中，Z_i(s)表示组件i的等效阻抗模型；根据所述聚合阻抗分析系统的次同步振荡的方法包括：频率特性分析法、聚合RLC串联电路分析法、零极点稳定性分析法；根据所述聚合阻抗分析系统次同步振荡的方法为频率特性分析法时，分析所述聚合阻抗的实部虚部随频率变化曲线；当所述聚合阻抗的虚部存在过零点且过零点位于次同步频率范围内时，如果对应的实部为正值，则次同步振荡具有正阻尼，次同步振荡收敛，如果对应实部为零或负值，则次同步振荡具有零阻尼或负阻尼，次同步振荡持续或发散；根据所述聚合阻抗分析系统次同步振荡的方法为聚合RLC串联电路分析法时，将聚合阻抗的模型聚合为一个等效二阶RLC串联电路，当R大于0时，次同步振荡具有正阻尼，次同步振荡收敛，当R小于等于0时，次同步振荡具有零阻尼或负阻尼，次同步振荡持续或发散；根据所述聚合阻抗分析系统次同步振荡的方法为零极点稳定性分析法时，计算所述聚合阻抗的零极点，当且仅当所述聚合阻抗的零极点实部全部为负时，系统稳定；当所述聚合阻抗的零极点具有正实部时，系统不稳定。