【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及頻域模態(tài)元件靈敏度分析，更具體地說(shuō)，它涉及計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法、系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)施，規(guī)模化發(fā)展風(fēng)電已成為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和高效低碳發(fā)展的重要方向；“深遠(yuǎn)?！薄ⅰ吧掣昊摹钡葓?chǎng)景中風(fēng)電場(chǎng)大都通過(guò)35kv集電線路、220kv長(zhǎng)距離送出線路和多個(gè)變壓器并網(wǎng)，當(dāng)電網(wǎng)側(cè)阻抗較大，系統(tǒng)可能呈現(xiàn)弱電網(wǎng)特性；由于集電線路和送出線路大都在10公里以上，分布電容效應(yīng)不可忽視，易與風(fēng)電場(chǎng)和電網(wǎng)側(cè)的感性元件發(fā)生感容耦合，可導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)在寬頻域存在多個(gè)諧振點(diǎn)，引發(fā)諧波不穩(wěn)定問(wèn)題。而現(xiàn)有風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定研究大都采用線路集中參數(shù)模型，無(wú)法準(zhǔn)確描述線路高頻特性，求解的風(fēng)電場(chǎng)穩(wěn)定性結(jié)果不準(zhǔn)確；且目前計(jì)及分布參數(shù)效應(yīng)的研究?jī)H考慮集電線路分布參數(shù)效應(yīng)，忽略長(zhǎng)距離送出線路對(duì)地電容影響；此外，尚未能定量求解風(fēng)電場(chǎng)各個(gè)元件參數(shù)變化對(duì)諧波不穩(wěn)定的影響程度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法、系統(tǒng)，以解決上述
技術(shù)介紹
中存在的問(wèn)題。
2、本專利技術(shù)的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝擞?jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，包括以下具體步驟：
4、采用諾頓等效電路的方式建立計(jì)及不同電壓等級(jí)電纜分布參數(shù)的多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型；
5、根據(jù)每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型建立各個(gè)模型對(duì)應(yīng)的風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，并得到各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩
6、將各個(gè)行列式的復(fù)雙曲函數(shù)轉(zhuǎn)化為指數(shù)函數(shù)，再利用pade近似的方式將各個(gè)行列式的指數(shù)函數(shù)轉(zhuǎn)換為有理函數(shù)，并對(duì)轉(zhuǎn)化為有理函數(shù)的各個(gè)行列式進(jìn)行求解，得到各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的固有模式；
7、對(duì)于每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型，將固有模式對(duì)風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣進(jìn)行求偏導(dǎo)處理，得到風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的靈敏度矩陣；
8、基于各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的靈敏度矩陣，計(jì)算得到在對(duì)應(yīng)固有模式下各元件的元件頻域模態(tài)靈敏度。
9、本專利技術(shù)的有益效果是：在本方案中，首先，建立了計(jì)及線路分布參數(shù)的各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)阻抗模型，即風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型；其次，基于所提方式通過(guò)固有模式直接判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性和各元件對(duì)諧波不穩(wěn)定的定量影響程度，并研究了不同線路模型對(duì)諧波穩(wěn)定性的影響，即通過(guò)計(jì)算各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型中各元件的靈敏度的方式；最后，定量分析元件參數(shù)對(duì)系統(tǒng)阻尼和諧波頻率的影響。
10、在本方案中，通過(guò)定量求解風(fēng)電場(chǎng)各個(gè)元件參數(shù)變化對(duì)諧波不穩(wěn)定的影響程度，即通過(guò)頻域模態(tài)元件靈敏度分析法可通過(guò)系統(tǒng)固有模式判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)，還可直接通過(guò)固有模式計(jì)算靈敏度，且能定量分析元件參數(shù)對(duì)系統(tǒng)阻尼和諧波頻率的影響。
11、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本專利技術(shù)還可以做如下改進(jìn)。
12、進(jìn)一步，上述各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的固有模式，具體為：
13、；
14、式中，表示風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型 i的固有模式，表示風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型 i的衰減系數(shù)， j表示虛數(shù)單位，表示風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型 i的角頻率。
15、進(jìn)一步，上述風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的靈敏度矩陣，具體為：
16、；
17、式中，表示靈敏度矩陣中第 j行、第 k列的元素，表示風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型 i的固有模式，表示風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中第 j行、第 k列的元素。
18、進(jìn)一步，上述在對(duì)應(yīng)固有模式下各元件的元件頻域模態(tài)靈敏度，具體為：
19、；
20、式中，表示元件 y的元件頻域模態(tài)靈敏度，表示靈敏度矩陣中第 j行、第 k列的元素，表示風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中第 j行、第 k列的元素。
21、進(jìn)一步，上述方法還包括：
22、對(duì)每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型中各元件的元件頻域模態(tài)靈敏度進(jìn)行歸一化處理，具體為：
23、；
24、式中，表示經(jīng)過(guò)歸一化處理的元件 y的元件頻域模態(tài)靈敏度，表示未經(jīng)過(guò)歸一化處理的元件 y的元件頻域模態(tài)靈敏度。
25、使各元件的元件頻域模態(tài)靈敏度具有可比性。
26、進(jìn)一步，上述方法還包括：
27、根據(jù)各元件與風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中各節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系，對(duì)各元件的元件頻域模態(tài)靈敏度進(jìn)行分類，具體為：
28、；
29、式中，表示元件 y的元件頻域模態(tài)靈敏度，表示靈敏度矩陣中第 j行、第 j列的元素，表示靈敏度矩陣中第 k行、第 k列的元素，表示靈敏度矩陣中第 j行、第 k列的元素，表示靈敏度矩陣中第 k行、第 j列的元素。
30、進(jìn)一步，上述方法還包括：
31、對(duì)元件的內(nèi)部參數(shù)求偏導(dǎo)，得到該元件的參數(shù)頻域模態(tài)靈敏度，具體為：
32、；
33、式中，表示該元件的參數(shù)頻域模態(tài)靈敏度，表示元件 y的元件頻域模態(tài)靈敏度，表示該元件的內(nèi)部參數(shù)。
34、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝擞?jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算系統(tǒng)，應(yīng)用于第一方面中任一項(xiàng)的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，包括：
35、第一模塊，用于采用諾頓等效電路的方式建立計(jì)及不同電壓等級(jí)電纜分布參數(shù)的多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型；
36、第二模塊，用于根據(jù)每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型建立各個(gè)模型對(duì)應(yīng)的風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，并得到各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的行列式；
37、第三模塊，用于將各個(gè)行列式的復(fù)雙曲函數(shù)轉(zhuǎn)化為指數(shù)函數(shù)，再利用pade近似的方式將各個(gè)行列式的指數(shù)函數(shù)轉(zhuǎn)換為有理函數(shù)，并對(duì)轉(zhuǎn)化為有理函數(shù)的各個(gè)行列式進(jìn)行求解，得到各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的固有模式；
38、第四模塊，用于對(duì)于每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型，將固有模式對(duì)風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣進(jìn)行求偏導(dǎo)處理，得到風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的靈敏度矩陣；
39、第五模塊，用于基于各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，包括以下具體步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，所述各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的固有模式，具體為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，所述風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的靈敏度矩陣，具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，所述在對(duì)應(yīng)固有模式下各元件的元件頻域模態(tài)靈敏度，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，所述方法還包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，所述方法還包括：
8.計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算系統(tǒng)，應(yīng)用于權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的計(jì)及不同電壓等級(jí)的
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。
10.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，計(jì)算機(jī)指令使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，包括以下具體步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，所述各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的固有模式，具體為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，所述風(fēng)電場(chǎng)等效電路模型的靈敏度矩陣，具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，所述在對(duì)應(yīng)固有模式下各元件的元件頻域模態(tài)靈敏度，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)及不同電壓等級(jí)的風(fēng)電場(chǎng)諧波不穩(wěn)定靈敏度計(jì)算方法，其特征在于，所述方法還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)及...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄧伊揚(yáng)，徐方維，趙波，陳哲，王川，郭凱，楊永恒，徐琳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：四川大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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