基于DFIG并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法与流程

基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法
技术领域
1.本发明涉及局部电网稳定性提升技术领域，尤其是一种基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法。


背景技术：

2.随着“碳中和”“碳达峰”目标的提出，风电作为一种可再生能源，其渗透率不断提升。电网结构与潮流分布日渐复杂，新能源并网简单视为恒功率源不再适用于现有潮流分析，各大区域电网数据保密，形成信息壁垒，对系统稳定性分析造成不利影响。
3.传统风电机组大多按单位功率因数运行，不参与电网无功调节，随着风电渗透率不断提升，风电机组参与电网调度，并网要求不断增加，潮流分布随并网方式改变而改变，电网稳定性存在隐患。
4.现有分析电网稳定性分析时，基于全局网络进行稳定性计算，计算量大，计算时间长，没有考虑dfig并网控制方式对系统稳定性影响。对于风电场并网系统稳定性分析，通常只基于恒功率出力模型结合全局数据进行稳定性分析，而较少考虑到风电场并网方式与稳定性分析计算时间，从而影响电网稳定性安全运行，为保证等值对稳定性分析的准确性，提出在考虑风电并网策略的基础上建立阻尼一致性的电网等值模型，提高稳定性分析速度与准确性。


技术实现要素：

5.为解决现有稳定性分析未考虑风电场并网方式与等值前后阻尼比是否一致，从而影响电网稳定性安全运行问题，本发明的目的在于提供一种能够改进现有风电网络稳定性分析策略，考虑风电场并网方式对稳定性影响，降低稳定性分析时长，提升计算效率，从而能进一步提升风电场并网系统稳定安全运行的基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法。
6.为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法，该方法包括下列顺序的步骤：
7.(1)根据并网要求，结合双馈感应发电机dfig，构建新能源并网潮流模型；
8.(2)考虑新能源机组容量与并网控制策略制约，修正新能源并网潮流模型，进行迭代求解潮流，得到潮流解；
9.(3)基于潮流解，计算内部网络发电机所接受的外部网络提供的阻尼；
10.(4)求解此时内部网络中发电机组接受阻尼表达式，联立步骤(3)所得阻尼大小，以等值前后阻尼一致为目标函数，计算虚拟同步机网络等值导纳与电压，求解发电机出力，得到阻尼比一致性的电网等值模型；
11.(5)对阻尼一致性的等值网络进行稳定性分析，定义稳定性指标；
12.(6)计算稳定性指标对发电机组出力、控制参数、电网参数灵敏度，建立优化目标
函数，使用内点法重新分配电网潮流，提升系统稳定性。
13.所述步骤(1)具体是指：利用式(1)～(4)结合调度部门给予的并网要求、双馈感应发电机dfig内部的励磁、转子、逆变器结构，构建新能源并网潮流模型：
14.q
dfig,set
＝q0(1)
[0015][0016][0017][0018]
式(1)表示dfig以固定无功功率并网，q
dfig，set
表示dfig向电网注入无功功率设定值，q0表示dfig向电网注入无功功率参考值；式(2)表示dfig以恒功率因数角并网，p
dfig
表示dfig定子节点向电网注入有功功率，us为dfig定子节点电压幅值，uj为除dfig定子节点外电网节点电压幅值，θs为dfig定子节点电压相角，θj为除dfig定子节点外电网节点电压相角，g
sj
、b
sj
分别为dfig定子节点与系统节点j间电导、电纳矩阵，为dfig并网功率因数角，n为电网节点数；δqs表示面向dfig角度定子无功不平衡量，q
dfig
表示dfig向电网注入无功功率；式(4)表示dfig以下垂控制方式并网，δqs，
sys
表示面向电网角度定子无功不平衡量，q
i，ref
为第i台风机的无功功率参考值，u
s,i
为第i台风机的机端电压幅值，u
ref
为pcc电压幅值参考值，ki为第i个风电机组的下垂系数，xi为第i个风电机组与pcc点电抗。
[0019]
所述步骤(2)具体包括以下步骤：
[0020]
(2a)根据调度部门并网要求，选择相应新能源并网潮流模型，利用牛顿—拉夫逊法进行迭代求解；
[0021]
(2b)基于各机组容量范围，在步骤(2a)迭代过程中，当dfig运行在固定功率因数、dfig定子节点电压幅值us恒定、下垂控制情况下，系统对dfig提供的无功具有一定要求，在迭代过程中判定dfig无功出力条件是否满足机组要求，若满足，依据步骤(2a)选择的新能源并网潮流模型求解潮流解；若无法满足，修改潮流迭代模型，设置无功为当前最大值进行迭代求解，得到潮流解。
[0022]
所述步骤(3)具体包括以下步骤：
[0023]
(3a)基于等值前模型与步骤(2)潮流解，建立内部发电机机组电压幅值、相角变化量与外部发电机、有功、无功变化量关系，如式(5)所示形式：
[0024]
δv＝cδx+dδs
ꢀꢀ
(5)
[0025]
式中，δv为内部发电机节点电压不平衡量矩阵；δx为内部发电机状态变量不平衡量矩阵；δs为外部发电机节点功率不平衡量矩阵；c为等值前模型内部发电机节点电压与状态变量系数矩阵，d为等值前模型内部发电机节点电压与外部发电机功率系数矩阵；
[0026]
(3b)利用步骤(3a)所求c、d矩阵，求解内部发电机所接受的外部网络提供的阻尼：
[0027]di
＝c(pe-a)-1
b+d
ꢀꢀ
(6)
[0028]
式中，di为内部发电机所接受的外部网络提供的阻尼，a为内部发电机状态变量微分项与发电机状态变量系数矩阵，b为发电机状态变量微分与外部发电机功率系数矩阵，p为微分算子，e为单位矩阵。
[0029]
所述步骤(4)具体包括以下步骤：
[0030]
(4a)在边界节点接入虚拟发电机，设置边界节点与虚拟发电机间等值导纳为x，利用等值前后潮流一致性推导计算，虚拟发电机节点电压为关于x的表达式vg(x)；
[0031]
(4b)基于等值后模型与步骤(2)的潮流解，建立内部发电机机组电压幅值、相角变化量与虚拟发电机、有功、无功变化量关系：
[0032]
δv＝c
′
(x,y
gg
,vg(x))δx+d
′
(x,y
gg
,vg(x))δsg(7)
[0033]
式中，δv为内部发电机节点电压不平衡量矩阵；δx为内部发电机状态变量不平衡量矩阵；c
′
为等值后模型内部发电机节点电压与发电机状态变量系数矩阵，d
′
为等值后模型内部发电机节点电压与虚拟发电机功率系数矩阵,δsg为虚拟发电机节点功率矩阵；
[0034]
(4c)为保持内部网络发电机所接受阻尼大小在等值前后不变，即c、d、c
′
、d
′
矩阵应满足等式(8)；
[0035][0036]
式中，c为等值前模型内部发电机节点电压与状态变量系数矩阵，d为等值前模型内部发电机节点电压与外部发电机功率系数矩阵；
[0037]
(4d)设置虚拟发电机节点电压恒定，设定虚拟发电机间阻抗为未知量，设定目标函数为式(9)，利用内点法求解虚拟发电机间阻抗，由此得到阻尼比一致性的电网等值模型；
[0038][0039][0040]
式中，di为等值前第i台内部发电机所接受阻尼大小，d
ij
′
为等值后第i台内部发电机所接受第j台虚拟发电机阻尼大小，y
gg
为虚拟发电机间网络导纳矩阵，i为节点电流矩阵，k为内部网络发电机数。
[0041]
所述步骤(5)具体是指：建立包含特征值稳定与功角稳定特性的稳定性指标：
[0042][0043]
式中，r为稳定性指标，ζi表示第i个关键模式阻尼比，δj表示第j台同步机与平衡机间的功角差，ζ0、δ0分别表示设定危险阻尼比、功角差；λi表示阻尼比权重，γj表示功角振荡权重，k1表示小干扰模式数，k2表示同步机数。
[0044]
所述步骤(6)具体包括以下步骤：
[0045]
(6a)计算稳定性指标对发电机组出力、控制参数、电网参数灵敏度：
[0046][0047]
式中，α表示发电机组出力、控制参数、电网参数；r为稳定性指标，ζi表示第i个关键模式阻尼比，δj表示第j台同步机与平衡机间的功角差，λi表示阻尼比权重，γj表示功角振荡权重，k1表示小干扰模式数，k2表示同步机数；
[0048]
(6b)利用式(11)计算结果，构建目标函数，使用内点法进行优化求解，依据优化结果调整机组出力与控制参数、电网参数，提升局部电网稳定性。
[0049]
由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：第一，本发明考虑了风电场并网控制策略对系统稳定性影响，并计及风电场内部潮流，在风电场无功容量充足时，以调度部门要求并网计算潮流，在迭代过程中若风电场无功容量不足，修正新能源并网潮流模型，提升了新能源并网后潮流准确性；第二，本发明在考虑风电场并网控制潮流基础上，在边界节点接入虚拟发电机，求解此时待研究网络中发电机组接受阻尼表达式，结合原网络阻尼大小，以等值前后阻尼一致为目标函数，计算虚拟同步机网络等值阻抗与电压，求解发电机出力，在保证稳定性分析有效性的同时简化了网络结构，较低计算难度与时间；第三，在阻尼比一致性的电网等值模型基础上，针对待研究网络，计算稳定性指标与发电机组出力与控制参数、电网参数灵敏度，依此优化网络潮流与参数，提升局部网络稳定性。
附图说明
[0050]
图1为dfig结构示意图；
[0051]
图2为本发明的基于dfig并网潮流计算流程图；
[0052]
图3为本发明的阻尼一致性等值模型计算流程图；
[0053]
图4为本发明的局部电网稳定性提升方法流程图；
[0054]
图5为本发明的方法流程图。
具体实施方式
[0055]
如图5所示，一种基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法，该方法包括下列顺序的步骤：
[0056]
(1)根据并网要求，结合双馈感应发电机dfig，构建新能源并网潮流模型；
[0057]
(2)考虑新能源机组容量与并网控制策略制约，修正新能源并网潮流模型，进行迭代求解潮流，得到潮流解；
[0058]
(3)基于潮流解，计算内部网络发电机所接受的外部网络提供的阻尼；
[0059]
(4)求解此时内部网络中发电机组接受阻尼表达式，联立步骤(3)所得阻尼大小，以等值前后阻尼一致为目标函数，计算虚拟同步机网络等值导纳与电压，求解发电机出力，得到阻尼比一致性的电网等值模型；
[0060]
(5)对阻尼一致性的等值网络进行稳定性分析，定义稳定性指标；
[0061]
(6)计算稳定性指标对发电机组出力、控制参数、电网参数灵敏度，建立优化目标
函数，使用内点法重新分配电网潮流，提升系统稳定性。
[0062]
如图2所示，所述步骤(1)具体是指：利用式(1)～(4)结合调度部门给予的并网要求、双馈感应发电机dfig内部的励磁、转子、逆变器结构，构建新能源并网潮流模型：
[0063]qdfig,set
＝q0(1)
[0064][0065][0066][0067]
式(1)表示dfig以固定无功功率并网，q
dfig，set
表示dfig向电网注入无功功率设定值，q0表示dfig向电网注入无功功率参考值；式(2)表示dfig以恒功率因数角并网，p
dfig
表示dfig定子节点向电网注入有功功率，us为dfig定子节点电压幅值，uj为除dfig定子节点外电网节点电压幅值，θs为dfig定子节点电压相角，θj为除dfig定子节点外电网节点电压相角，g
sj
、b
sj
分别为dfig定子节点与系统节点j间电导、电纳矩阵，为dfig并网功率因数角，n为电网节点数；δqs表示面向dfig角度定子无功不平衡量，q
dfig
表示dfig向电网注入无功功率；式(4)表示dfig以下垂控制方式并网，δqs，
sys
表示面向电网角度定子无功不平衡量，q
i，ref
为第i台风机的无功功率参考值，u
s,i
为第i台风机的机端电压幅值，u
ref
为pcc电压幅值参考值，ki为第i个风电机组的下垂系数，xi为第i个风电机组与pcc点电抗。
[0068]
如图2所示，所述步骤(2)具体包括以下步骤：
[0069]
(2a)根据调度部门并网要求，选择相应新能源并网潮流模型，利用牛顿—拉夫逊法进行迭代求解；
[0070]
(2b)基于各机组容量范围，在步骤(2a)迭代过程中，当dfig运行在固定功率因数、dfig定子节点电压幅值us恒定、下垂控制情况下，系统对dfig提供的无功具有一定要求，在迭代过程中判定dfig无功出力条件是否满足机组要求，若满足，依据步骤(2a)选择的新能源并网潮流模型求解潮流解；若无法满足，修改潮流迭代模型，设置无功为当前最大值进行迭代求解，得到潮流解。
[0071]
如图3所示，所述步骤(3)具体包括以下步骤：
[0072]
(3a)基于等值前模型与步骤(2)潮流解，建立内部发电机机组电压幅值、相角变化量与外部发电机、有功、无功变化量关系，如式(5)所示形式：
[0073]
δv＝cδx+dδs(5)
[0074]
式中，δv为内部发电机节点电压不平衡量矩阵；δx为内部发电机状态变量不平衡量矩阵；δs为外部发电机节点功率不平衡量矩阵；c为等值前模型内部发电机节点电压与状态变量系数矩阵，d为等值前模型内部发电机节点电压与外部发电机功率系数矩阵；
[0075]
(3b)利用步骤(3a)所求c、d矩阵，求解内部发电机所接受的外部网络提供的阻尼：
[0076]di
＝c(pe-a)-1
b+d(6)
[0077]
式中，di为内部发电机所接受的外部网络提供的阻尼，a为内部发电机状态变量微分项与发电机状态变量系数矩阵，b为发电机状态变量微分与外部发电机功率系数矩阵，p为微分算子，e为单位矩阵。
[0078]
如图3所示，所述步骤(4)具体包括以下步骤：
[0079]
(4a)在边界节点接入虚拟发电机，设置边界节点与虚拟发电机间等值导纳为x，利用等值前后潮流一致性推导计算，虚拟发电机节点电压为关于x的表达式vg(x)；
[0080]
(4b)基于等值后模型与步骤(2)的潮流解，建立内部发电机机组电压幅值、相角变化量与虚拟发电机、有功、无功变化量关系：
[0081]
δv＝c
′
(x,y
gg
,vg(x))δx+d
′
(x,y
gg
,vg(x))δsg(7)
[0082]
式中，δv为内部发电机节点电压不平衡量矩阵；δx为内部发电机状态变量不平衡量矩阵；c
′
为等值后模型内部发电机节点电压与发电机状态变量系数矩阵，d
′
为等值后模型内部发电机节点电压与虚拟发电机功率系数矩阵,δsg为虚拟发电机节点功率矩阵；
[0083]
(4c)为保持内部网络发电机所接受阻尼大小在等值前后不变，即c、d、c
′
、d
′
矩阵应满足等式(8)；
[0084][0085]
式中，c为等值前模型内部发电机节点电压与状态变量系数矩阵，d为等值前模型内部发电机节点电压与外部发电机功率系数矩阵；
[0086]
(4d)设置虚拟发电机节点电压恒定，设定虚拟发电机间阻抗为未知量，设定目标函数为式(9)，利用内点法求解虚拟发电机间阻抗，由此得到阻尼比一致性的电网等值模型；
[0087][0088][0089]
式中，di为等值前第i台内部发电机所接受阻尼大小，d
ij
′
为等值后第i台内部发电机所接受第j台虚拟发电机阻尼大小，y
gg
为虚拟发电机间网络导纳矩阵，i为节点电流矩阵，k为内部网络发电机数。
[0090]
如图4所示，所述步骤(5)具体是指：建立包含特征值稳定与功角稳定特性的稳定性指标：
[0091][0092]
式中，r为稳定性指标，ζi表示第i个关键模式阻尼比，δj表示第j台同步机与平衡机间的功角差，ζ0、δ0分别表示设定危险阻尼比、功角差；λi表示阻尼比权重，γj表示功角振荡
权重，k1表示小干扰模式数，k2表示同步机数。
[0093]
如图4所示，所述步骤(6)具体包括以下步骤：
[0094]
(6a)计算稳定性指标对发电机组出力、控制参数、电网参数灵敏度：
[0095][0096]
式中，α表示发电机组出力、控制参数、电网参数；r为稳定性指标，ζi表示第i个关键模式阻尼比，δj表示第j台同步机与平衡机间的功角差，λi表示阻尼比权重，γj表示功角振荡权重，k1表示小干扰模式数，k2表示同步机数；
[0097]
(6b)利用式(11)计算结果，构建目标函数，使用内点法进行优化求解，依据优化结果调整机组出力与控制参数、电网参数，提升局部电网稳定性。
[0098]
如图1所示，双馈感应电机dfig由风力机1、传动箱2、感应电机3、背靠背逆变器4组成，dfig对外输出功率p
dfig
+jq
dfig
由定子测输出功率ps+jqs与并网侧逆变器输出功率pg+jqg两部分组成，转子测功率pr+jqr经背靠背逆变器传输至并网侧逆变器。
[0099]
综上所述，本发明考虑了风电场并网控制策略对系统稳定性影响，并计及风电场内部潮流，在风电场无功容量充足时，以调度部门要求并网计算潮流，在迭代过程中若风电场无功容量不足，修正新能源并网潮流模型，提升了新能源并网后潮流准确性；本发明在考虑风电场并网控制潮流基础上，在边界节点接入虚拟发电机，求解此时待研究网络中发电机组接受阻尼表达式，结合原网络阻尼大小，以等值前后阻尼一致为目标函数，计算虚拟同步机网络等值阻抗与电压，求解发电机出力，在保证稳定性分析有效性的同时简化了网络结构，较低计算难度与时间；在阻尼比一致性的电网等值模型基础上，针对待研究网络，计算稳定性指标与发电机组出力与控制参数、电网参数灵敏度，依此优化网络潮流与参数，提升局部网络稳定性。

技术特征：
1.一种基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：(1)根据并网要求，结合双馈感应发电机dfig，构建新能源并网潮流模型；(2)考虑新能源机组容量与并网控制策略制约，修正新能源并网潮流模型，进行迭代求解潮流，得到潮流解；(3)基于潮流解，计算内部网络发电机所接受的外部网络提供的阻尼；(4)求解此时内部网络中发电机组接受阻尼表达式，联立步骤(3)所得阻尼大小，以等值前后阻尼一致为目标函数，计算虚拟同步机网络等值导纳与电压，求解发电机出力，得到阻尼比一致性的电网等值模型；(5)对阻尼一致性的等值网络进行稳定性分析，定义稳定性指标；(6)计算稳定性指标对发电机组出力、控制参数、电网参数灵敏度，建立优化目标函数，使用内点法重新分配电网潮流，提升系统稳定性。2.根据权利要求1所述的基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法，其特征在于：所述步骤(1)具体是指：利用式(1)～(4)结合调度部门给予的并网要求、双馈感应发电机dfig内部的励磁、转子、逆变器结构，构建新能源并网潮流模型：q
dfig,set
＝q0ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)(1)(1)式(1)表示dfig以固定无功功率并网，q
dfig，set
表示dfig向电网注入无功功率设定值，q0表示dfig向电网注入无功功率参考值；式(2)表示dfig以恒功率因数角并网，p
dfig
表示dfig定子节点向电网注入有功功率，u
s
为dfig定子节点电压幅值，u
j
为除dfig定子节点外电网节点电压幅值，θ
s
为dfig定子节点电压相角，θ
j
为除dfig定子节点外电网节点电压相角，g
sj
、b
sj
分别为dfig定子节点与系统节点j间电导、电纳矩阵，为dfig并网功率因数角，n为电网节点数；δq
s
表示面向dfig角度定子无功不平衡量，q
dfig
表示dfig向电网注入无功功率；式(4)表示dfig以下垂控制方式并网，δq
s，sys
表示面向电网角度定子无功不平衡量，q
i，ref
为第i台风机的无功功率参考值，u
s,i
为第i台风机的机端电压幅值，u
ref
为pcc电压幅值参考值，k
i
为第i个风电机组的下垂系数，x
i
为第i个风电机组与pcc点电抗。3.根据权利要求1所述的基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括以下步骤：(2a)根据调度部门并网要求，选择相应新能源并网潮流模型，利用牛顿—拉夫逊法进行迭代求解；
(2b)基于各机组容量范围，在步骤(2a)迭代过程中，当dfig运行在固定功率因数、dfig定子节点电压幅值u
s
恒定、下垂控制情况下，系统对dfig提供的无功具有一定要求，在迭代过程中判定dfig无功出力条件是否满足机组要求，若满足，依据步骤(2a)选择的新能源并网潮流模型求解潮流解；若无法满足，修改潮流迭代模型，设置无功为当前最大值进行迭代求解，得到潮流解。4.根据权利要求1所述的基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括以下步骤：(3a)基于等值前模型与步骤(2)潮流解，建立内部发电机机组电压幅值、相角变化量与外部发电机、有功、无功变化量关系，如式(5)所示形式：δv＝cδx+dδs
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)式中，δv为内部发电机节点电压不平衡量矩阵；δx为内部发电机状态变量不平衡量矩阵；δs为外部发电机节点功率不平衡量矩阵；c为等值前模型内部发电机节点电压与状态变量系数矩阵，d为等值前模型内部发电机节点电压与外部发电机功率系数矩阵；(3b)利用步骤(3a)所求c、d矩阵，求解内部发电机所接受的外部网络提供的阻尼：d
i
＝c(pe-a)-1
b+d(6)式中，d
i
为内部发电机所接受的外部网络提供的阻尼，a为内部发电机状态变量微分项与发电机状态变量系数矩阵，b为发电机状态变量微分与外部发电机功率系数矩阵，p为微分算子，e为单位矩阵。5.根据权利要求1所述的基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法，其特征在于：所述步骤(4)具体包括以下步骤：(4a)在边界节点接入虚拟发电机，设置边界节点与虚拟发电机间等值导纳为x，利用等值前后潮流一致性推导计算，虚拟发电机节点电压为关于x的表达式v
g
(x)；(4b)基于等值后模型与步骤(2)的潮流解，建立内部发电机机组电压幅值、相角变化量与虚拟发电机、有功、无功变化量关系：δv＝c
′
(x,y
gg
,v
g
(x))δx+d
′
(x,y
gg
,v
g
(x))δs
g (7)式中，δv为内部发电机节点电压不平衡量矩阵；δx为内部发电机状态变量不平衡量矩阵；c
′
为等值后模型内部发电机节点电压与发电机状态变量系数矩阵，d
′
为等值后模型内部发电机节点电压与虚拟发电机功率系数矩阵,δs
g
为虚拟发电机节点功率矩阵；(4c)为保持内部网络发电机所接受阻尼大小在等值前后不变，即c、d、c
′
、d
′
矩阵应满足等式(8)；式中，c为等值前模型内部发电机节点电压与状态变量系数矩阵，d为等值前模型内部发电机节点电压与外部发电机功率系数矩阵；(4d)设置虚拟发电机节点电压恒定，设定虚拟发电机间阻抗为未知量，设定目标函数为式(9)，利用内点法求解虚拟发电机间阻抗，由此得到阻尼比一致性的电网等值模型；
式中，d
i
为等值前第i台内部发电机所接受阻尼大小，d
′
ij
为等值后第i台内部发电机所接受第j台虚拟发电机阻尼大小，y
gg
为虚拟发电机间网络导纳矩阵，i为节点电流矩阵，k为内部网络发电机数。6.根据权利要求1所述的基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法，其特征在于：所述步骤(5)具体是指：建立包含特征值稳定与功角稳定特性的稳定性指标：式中，r为稳定性指标，ζ
i
表示第i个关键模式阻尼比，δ
j
表示第j台同步机与平衡机间的功角差，ζ0、δ0分别表示设定危险阻尼比、功角差；λ
i
表示阻尼比权重，γ
j
表示功角振荡权重，k1表示小干扰模式数，k2表示同步机数。7.根据权利要求1所述的基于dfig并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法，其特征在于：所述步骤(6)具体包括以下步骤：(6a)计算稳定性指标对发电机组出力、控制参数、电网参数灵敏度：式中，α表示发电机组出力、控制参数、电网参数；r为稳定性指标，ζ
i
表示第i个关键模式阻尼比，δ
j
表示第j台同步机与平衡机间的功角差，λ
i
表示阻尼比权重，γ
j
表示功角振荡权重，k1表示小干扰模式数，k2表示同步机数；(6b)利用式(11)计算结果，构建目标函数，使用内点法进行优化求解，依据优化结果调整机组出力与控制参数、电网参数，提升局部电网稳定性。

技术总结
本发明涉及一种基于DFIG并网与阻尼一致性等值模型的局部电网稳定性提升方法，包括：构建新能源并网潮流模型；修正新能源并网潮流模型，进行迭代求解潮流，得到潮流解；计算内部网络发电机所接受的外部网络提供的阻尼；计算虚拟同步机网络等值导纳与电压，求解发电机出力，得到阻尼比一致性的电网等值模型；进行稳定性分析，定义稳定性指标；使用内点法重新分配电网潮流，提升系统稳定性。本发明修正新能源并网潮流模型，提升了新能源并网后潮流准确性；在保证稳定性分析有效性的同时简化了网络结构，较低计算难度与时间；计算稳定性指标与发电机组出力与控制参数、电网参数灵敏度，依此优化网络潮流与参数，提升局部网络稳定性。提升局部网络稳定性。提升局部网络稳定性。


技术研发人员：冯沛儒 江桂芬 李坤 沈玉明 陈东 李生虎 崔宏
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司经济技术研究院
技术研发日：2023.08.08
技术公布日：2023/10/19