本申請涉及雙饋風(fēng)機并網(wǎng)控制，具體涉及一種電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性分析方法及裝置、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源滲透率的逐漸提高，全球風(fēng)電裝機容量顯著提升，這要求風(fēng)力發(fā)電機采用電壓源型控制策略以支撐電網(wǎng)電壓和頻率。

2、由于電壓源型雙饋風(fēng)機呈現(xiàn)電壓源特性，選擇合適的過電流保護策略在大擾動下保護轉(zhuǎn)子側(cè)變流器非常重要?？紤]到電壓源型設(shè)備的電流控制器往往能夠?qū)崿F(xiàn)快速指令跟蹤，應(yīng)用限流器可以有效限制電壓源型雙饋風(fēng)機的轉(zhuǎn)子過電流。在眾多限流器中，優(yōu)先級限流器具有靈活調(diào)節(jié)故障時dq軸電流比例的優(yōu)勢，從而得到了廣泛應(yīng)用。

3、由于優(yōu)先級限流器在電網(wǎng)故障期間始終觸發(fā)，在電網(wǎng)故障清除后，系統(tǒng)能否恢復(fù)正常運行狀態(tài)并確保暫態(tài)穩(wěn)定性值得進一步分析。為此，相關(guān)學(xué)者進行了以下研究：①文獻[huang?l,?xin?h,?wang?z,?zhang?l,?wu?k?and?hu?j,?transient?stability?analysisand?control?design?of?droop-controlled?voltage?source?converters?consideringcurrent?limitation[j].?ieee?transactions?on?smart?grid,?2019,?10(1):?578-591.]揭示了帶d軸優(yōu)先級限流器的電壓源型變流器在電網(wǎng)故障清除后的暫態(tài)失穩(wěn)機理。②文獻[rokrok?e,?qoria?t,?bruyere?a,?francois?b?and?guillaud?x,?transientstability?assessment?and?enhancement?of?grid-forming?converters?embeddingcurrent?reference?saturation?as?current?limiting?strategy[j].?ieeetransactions?on?power?systems,?2022,?37(2):?1519-1531.]設(shè)計了增加電壓源型變流器臨界故障清除時間的最優(yōu)飽和電流角度。③文獻[fan?b?and?wang?x,?fault?recoveryanalysis?of?grid-forming?inverters?with?priority-based?current?limiters[j].ieee?transactions?on?power?systems,?2023,?38(6):?5102-5112.]闡明了短路比和限流器參數(shù)對電壓源型變流器故障恢復(fù)過程的影響。可以看到，上述研究主要針對電壓源型變流器展開，且在建立系統(tǒng)暫態(tài)模型時主要考慮功率控制器的特征。

4、然而，當(dāng)研究對象是電壓源型雙饋風(fēng)機時，由于存在異步電機作為控制目標(biāo)（定子側(cè)電壓源功能）和實施手段（轉(zhuǎn)子變流器輸出轉(zhuǎn)子電壓）的中間環(huán)節(jié)，使得在暫態(tài)穩(wěn)定分析過程中需要額外考慮其電壓控制器的動態(tài)響應(yīng)。這一特性與電壓源型變流器是完全不同的，因此將現(xiàn)有針對電壓源型變流器的研究直接應(yīng)用于電壓源型雙饋風(fēng)機會導(dǎo)致暫態(tài)穩(wěn)定性分析不準(zhǔn)確、無法反應(yīng)機組真實運行狀況等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于此，本申請實施例提供一種電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性分析方法及裝置、電子設(shè)備。

2、根據(jù)本申請實施例的第一方面，提供一種電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性分析方法，包括：

3、構(gòu)建優(yōu)先級限流器表達式、采用優(yōu)先級限流器的電壓源型雙饋風(fēng)機的定子電壓和定子電流表達式，所述電壓源型雙饋風(fēng)機通過電網(wǎng)電感接入遠端交流電網(wǎng)；

4、根據(jù)所述優(yōu)先級限流器表達式，分別計算使系統(tǒng)進入故障限流狀態(tài)和恢復(fù)正常運行狀態(tài)的兩個功角集合；

5、根據(jù)所述優(yōu)先級限流器表達式和電壓源型雙饋風(fēng)機的定子電壓和定子電流表達式，計算電壓源型雙饋風(fēng)機在故障限流狀態(tài)下的輸出有功功率；

6、根據(jù)所述兩個功角集合和輸出有功功率，確定不同飽和電流角度對電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。

7、根據(jù)本申請實施例的第二方面，提供一種電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性分析裝置，包括：

8、構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建優(yōu)先級限流器表達式、采用優(yōu)先級限流器的電壓源型雙饋風(fēng)機的定子電壓和定子電流表達式，所述電壓源型雙饋風(fēng)機通過電網(wǎng)電感接入遠端交流電網(wǎng)；

9、第一計算模塊，用于根據(jù)所述優(yōu)先級限流器表達式，分別計算使系統(tǒng)進入故障限流狀態(tài)和恢復(fù)正常運行狀態(tài)的兩個功角集合；

10、第二計算模塊，用于根據(jù)所述優(yōu)先級限流器表達式和電壓源型雙饋風(fēng)機的定子電壓和定子電流表達式，計算電壓源型雙饋風(fēng)機在故障限流狀態(tài)下的輸出有功功率；

11、分析模塊，用于根據(jù)所述兩個功角集合和輸出有功功率，確定不同飽和電流角度對電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。

12、根據(jù)本申請實施例的第三方面，提供一種電子設(shè)備，包括：

13、一個或多個處理器；

14、存儲器，用于存儲一個或多個程序；

15、當(dāng)所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行，使得所述一個或多個處理器實現(xiàn)如第一方面所述的方法。

16、根據(jù)本申請實施例的第三方面，提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機指令，該指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面所述方法的步驟。

17、本申請的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

18、本申請計算了考慮電壓控制器和優(yōu)先級限流器動態(tài)耦合的兩個集合，克服了相關(guān)技術(shù)中對電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性研究的缺乏，從而導(dǎo)致無法為關(guān)鍵控制參數(shù)設(shè)計提供指導(dǎo)的問題，進而達到了定量分析不同飽和電流角度對電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性影響的效果，指導(dǎo)了限流參數(shù)的選擇以提高系統(tǒng)魯棒性。

19、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

技術(shù)特征：

1.一種電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性分析方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述優(yōu)先級限流器表達式如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電壓源型雙饋風(fēng)機的定子電壓和定子電流表達式如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，使電壓源型雙饋風(fēng)機進入故障限流狀態(tài)的功角集合如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，使電壓源型雙饋風(fēng)機恢復(fù)正常運行狀態(tài)的功角集合如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述輸出有功功率如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述兩個功角集合和輸出有功功率，確定不同飽和電流角度對電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性的影響，包括：

8.一種電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性分析裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機指令，其特征在于，該指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項所述方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性分析方法及裝置、電子設(shè)備，包括：構(gòu)建優(yōu)先級限流器表達式、采用優(yōu)先級限流器的電壓源型雙饋風(fēng)機的定子電壓和定子電流表達式，所述電壓源型雙饋風(fēng)機通過電網(wǎng)電感接入遠端交流電網(wǎng)；根據(jù)所述優(yōu)先級限流器表達式，分別計算使系統(tǒng)進入故障限流狀態(tài)和恢復(fù)正常運行狀態(tài)的兩個功角集合；根據(jù)所述優(yōu)先級限流器表達式和電壓源型雙饋風(fēng)機的定子電壓和定子電流表達式，計算電壓源型雙饋風(fēng)機在故障限流狀態(tài)下的輸出有功功率；根據(jù)所述兩個功角集合和輸出有功功率，確定不同飽和電流角度對電壓源型雙饋風(fēng)機暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：年珩,占領(lǐng),花斌,胡彬,楊靖,溫德圣,李晗
受保護的技術(shù)使用者：浙江大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15