整定动态无功补偿装置的参数的方法以及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的方法及系统，涉及电力技术领域。所述方法包括：构建风电汇集地区的网架结构；推导出所述网架结构的灵敏度传递函数；获取动态无功补偿装置SVC的控制器传递函数，所述SVC将要接入所述网架结构，所述传递函数中包括控制参数；根据所述灵敏度传递函数以及所述控制器传递函数确定开环传递函数；根据所述开环传递函数整定所述控制参数。本发明专利技术实现了在保证系统稳定性的前提下对控制器的参数进行整定，对系统规划及实际现场的运行具有重要的指导意义。

【技术实现步骤摘要】
整定动态无功补偿装置的参数的方法以及系统
本专利技术关于电力
，特别是关于电力系统中的接入设备，具体的讲是一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的方法及系统。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。近年来，作为新能源的主力军，风电发展势头迅猛，凭借着其清洁，环保及可持续等优势，在世界各国电力行业格局中占据着十分重要的地位。目前，针对大规模风电汇集地区的小干扰稳定性问题，多采用传统的模态分析法，即对线性化的全系统微分代数方程求取特征根，根据特征根的分布情况对稳定性进行说明。多数SVC厂家都是按照经验值对其控制器参数进行整定。上述利用经验法对动态无功补偿装置的控制参数进行整定的方案，由于对新投入的控制器参数的整定并未考虑系统中现有SVC控制器的情况，忽略了多SVC控制器间的耦合作用，因而存在着新SVC难以投入或者投入后引发地区电压的异常振荡的现象。在风电势头发展迅猛的今天，大规模风电汇集地区投入新的无功补偿控制装置后诱发振荡的现象时有发生，对多动态无功补偿装置间耦合作用引发振荡的机理以及对新投入装置控制器参数的整定问题亟待深入研究，传统的特征根分析方法不能满足这一需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的方法以及系统，实现了在保证系统稳定性的前提下对控制器的参数进行整定，对系统规划及实际现场的运行具有重要的指导意义。为了实现上述目的，本专利技术提供一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的方法，所述方法包括：构建风电汇集地区的网架结构；推导出所述网架结构的灵敏度传递函数；获取动态无功补偿装置SVC的控制器传递函数，所述SVC将要接入所述网架结构，所述传递函数中包括控制参数；根据所述灵敏度传递函数以及所述控制器传递函数确定开环传递函数；根据所述开环传递函数整定所述控制参数。在本专利技术的优选实施方式中，所述控制参数包括比例增益和积分增益。在本专利技术的优选实施方式中，推导出所述网架结构的灵敏度传递函数包括：对包含所述风电汇集地区的电力系统进行模态分析，得到ABCD矩阵；根据所述ABCD矩阵推导出灵敏度传递函数。在本专利技术的优选实施方式中，根据所述开环传递函数整定所述控制参数包括：获取预先设定的所述控制参数的集合；绘制每个控制参数对应的开环传递函数的奈奎斯特曲线；获取预先设定的所述开环传递函数的正实部极点数；根据所述正实部极点数以及所述奈奎斯特曲线筛选出使得闭环稳定的控制参数，称之为目标参数。在本专利技术的优选实施方式中，所述方法还包括：所述比例增益的集合，称之为第一集合；设定所述积分增益的集合，称之为第二集合；根据所述第一集合以及第二集合确定所述控制参数的集合。在本专利技术的优选实施方式中，根据所述正实部极点数以及所述奈奎斯特曲线筛选出使得闭环稳定的控制参数包括：判断所述奈奎斯特曲线是否穿过临界点，所述临界点的坐标为(-1，j0)；当判断为否时，确定所述奈奎斯特曲线逆时针包围所述临界点的圈数；当所述圈数等于所述正实部极点数时，所述奈奎斯特曲线对应的控制参数即为目标参数。在本专利技术的优选实施方式中，根据所述开环传递函数整定所述控制参数还包括：确定所述目标参数对应的奈奎斯特曲线与负实轴的交点；确定所述交点与所述临界点之间的距离；按照所述距离的大小对所述目标参数进行排序。本专利技术的目的之一是，提供了一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的系统，所述系统包括：网架结构构建装置，用于构建风电汇集地区的网架结构；灵敏度函数推导装置，用于推导出所述网架结构的灵敏度传递函数；控制器函数获取装置，用于获取动态无功补偿装置SVC的控制器传递函数，所述SVC将要接入所述网架结构，所述传递函数中包括控制参数；开环函数确定装置，用于根据所述灵敏度传递函数以及所述控制器传递函数确定开环传递函数；控制参数整定装置，用于根据所述开环传递函数整定所述控制参数。在本专利技术的优选实施方式中，所述控制参数包括比例增益和积分增益。在本专利技术的优选实施方式中，所述灵敏度函数推导装置包括：模态分析模块，用于对包含所述风电汇集地区的电力系统进行模态分析，得到ABCD矩阵；方程获取模块，用于；函数推导模块，用于根据所述ABCD矩阵推导出灵敏度传递函数。在本专利技术的优选实施方式中，所述控制参数整定装置包括：集合获取模块，用于获取预先设定的所述控制参数的集合；曲线绘制模块，用于绘制每个控制参数对应的开环传递函数的奈奎斯特曲线；极点数获取模块，用于获取预先设定的所述开环传递函数的正实部极点数；参数筛选模块，用于根据所述正实部极点数以及所述奈奎斯特曲线筛选出使得闭环稳定的控制参数，称之为目标参数。在本专利技术的优选实施方式中，所述系统还包括：第一设定装置，用于设定所述比例增益的集合，称之为第一集合；第二设定装置，用于设定所述积分增益的集合，称之为第二集合；集合确定设定装置，用于根据所述第一集合以及第二集合确定所述控制参数的集合。在本专利技术的优选实施方式中，所述参数筛选模块包括：判断单元，用于判断所述奈奎斯特曲线是否穿过临界点，所述临界点的坐标为(-1，j0)；圈数确定单元，用于当所述判断单元判断为否时，确定所述奈奎斯特曲线逆时针包围所述临界点的圈数；目标参数确定单元，用于确定出所述圈数等于所述正实部极点数的奈奎斯特曲线对应的控制参数，即目标参数。在本专利技术的优选实施方式中，所述控制参数整定装置还包括：交点确定模块，用于确定所述目标参数对应的奈奎斯特曲线与负实轴的交点；距离确定模块，用于确定所述交点与所述临界点之间的距离；排序模块，用于按照所述距离的大小对所述目标参数进行排序。本专利技术的有益效果在于，提供了一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的方法以及系统，从新投入控制器的视角，在理论层面上计及多动态无功补偿装置间耦合作用，在保证系统稳定性的前提下对控制器的参数进行整定，对电力系统规划及实际现场的运行具有重要的指导意义。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的方法的实施方式一的流程图；图2为图1中的步骤S102的具体流程图；图3为图1中的步骤S105的实施方式一的具体流程图；图4为本专利技术实施例提供的一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的方法的实施方式二的流程图；图5为图3中的步骤S304的具体流程图；图6为图1中的步骤S105的实施方式二的具体流程图；图7为本专利技术实施例提供的整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的系统的实施方式一的结构框图；图8为本专利技术实施例提供的一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的系统中灵敏度函数推导装置的结构框图；图9为本专利技术实施例提供的一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的系统中控制参数整定装置的实施方式一的结构框图；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的方法，其特征是，所述方法包括：构建风电汇集地区的网架结构；推导出所述网架结构的灵敏度传递函数；获取动态无功补偿装置SVC的控制器传递函数，所述SVC将要接入所述网架结构，所述控制器传递函数中包括控制参数；根据所述灵敏度传递函数以及所述控制器传递函数确定开环传递函数；根据所述开环传递函数整定所述控制参数。

【技术特征摘要】
1.一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的方法，其特征是，所述方法包括：构建风电汇集地区的网架结构；推导出所述网架结构的灵敏度传递函数；获取动态无功补偿装置SVC的控制器传递函数，所述SVC将要接入所述网架结构，所述控制器传递函数中包括控制参数；根据所述灵敏度传递函数以及所述控制器传递函数确定开环传递函数；根据所述开环传递函数整定所述控制参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述控制参数包括比例增益和积分增益。3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，推导出所述网架结构的灵敏度传递函数包括：对包含所述风电汇集地区的电力系统进行模态分析，得到ABCD矩阵；根据所述ABCD矩阵推导出灵敏度传递函数。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征是，根据所述开环传递函数整定所述控制参数包括：获取预先设定的所述控制参数的集合；绘制每个控制参数对应的开环传递函数的奈奎斯特曲线；获取预先设定的所述开环传递函数的正实部极点数；根据所述正实部极点数以及所述奈奎斯特曲线筛选出使得闭环稳定的控制参数，称之为目标参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述方法还包括：设定所述比例增益的集合，称之为第一集合；设定所述积分增益的集合，称之为第二集合；根据所述第一集合以及第二集合确定所述控制参数的集合。6.根据权利要求4所述的方法，其特征是，根据所述正实部极点数以及所述奈奎斯特曲线筛选出使得闭环稳定的控制参数包括：判断所述奈奎斯特曲线是否穿过临界点，所述临界点的坐标为(-1，j0)；当判断为否时，确定所述奈奎斯特曲线逆时针包围所述临界点的圈数；当所述圈数等于所述正实部极点数时，所述奈奎斯特曲线对应的控制参数即为目标参数。7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，根据所述开环传递函数整定所述控制参数还包括：确定所述目标参数对应的奈奎斯特曲线与负实轴的交点；确定所述交点与所述临界点之间的距离；按照所述距离的大小对所述目标参数进行排序。8.一种整定风电汇集地区动态无功补偿装置的参数的系统，其特征是，所述系统包括：网架结构构建装置，用于构建风电汇集地区的网架结构；灵敏度函数推导装置，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：于淼，谢欢，吴涛，曹天植，徐鹏，罗靖，李善颖，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国网冀北电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11