【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统及其自动化，具体涉及一种电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
1、为促进电力行业的能源转型和绿色发展，新能源渗透率不断增加，然而新能源本身的强随机性和高波动性导致源荷间功率能量平衡的难度激增。储能因其功率双向灵活调节的特点，为高比例新能源电力系统的功率能量平衡难题提供了新的解决方案，近年来受到广泛关注。
2、新能源和储能系统由以变流器为代表的电力电子设备实现并网，此时多储能变流器和多新能源变流器共同构成电力电子多馈入系统。这样的系统中新能源渗透率高、支撑电网的同步机占比低，加之大规模新能源发电站多位于偏远地区，变流器并网点与电网主线距离远、输电距离长，电网等值阻抗较大，交流电网相对较弱。在物理上短路比(shortcircuit ratio，scr)反映了单位容量的设备到等效无穷大母线的电气距离或连接强度，其大小可以通过母线短路容量和设备容量求取。当2≤scr≤3时，此时的交流电网被认为是弱电网环境，当scr＜2时，此时的交流电网被认为是极弱电网环境。相关研究发现随着scr的减小，三相变流器并网系统的稳定性也逐渐降低。弱电网特性使得以并网变流器为代表的电力电子设备与交流电网之间的相互作用不断加强，严重威胁到电网和并网变流器的稳定运行。
3、电力电子设备出厂时所给控制参数的取值范围是在理想电网条件下得到的，导致电力电子设备接入实际电网运行时存在不适应的问题。目前以变流器为代表的电力电子设备并网运行的稳定特性及控制参数设计大多是考虑电网侧稳定性
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法、系统、设备及存储介质，能够保障电力电子设备的并网稳定运行和电网的安全稳定运行。
2、技术方案：本专利技术的一种电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，包括：
3、建立电力电子设备的单馈入系统仿真模型，并给定电力电子设备的控制参数初值，利用不同控制参数初值对电力电子设备的单馈入系统仿真模型进行仿真实验，根据仿真实验结果结合戴维南电路理论，计算不同控制参数初值下电力电子设备的极限短路比；
4、计算电力电子设备极限短路比对电力电子设备各控制参数的灵敏度，根据所有灵敏度，从电力电子所有控制参数中筛选影响电力电子设备极限短路比的电力电子设备关键控制参数；
5、逐一调整电力电子设备关键控制参数的值，根据调整后的电力电子设备的关键控制参数的值，计算比较系数，通过判断比较系数，获取电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态时的所有电力电子设备关键控制参数的极限值，所有关键控制参数的极限值作为电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限空间。
6、进一步的，所述电力电子设备极限短路比对电力电子设备控制参数的灵敏度，其计算过程如下：
7、基于摄动法，假定电力电子设备在单一控制参数的微增量下极限短路比的变化量为δcscr，基于极限短路比的变化量δcscr，计算电力电子设备极限短路比对电力电子设备控制参数k的灵敏度sk，如下：
8、
9、进一步的，筛选影响电力电子设备极限短路比的电力电子设备关键控制参数，包括：
10、将所有灵敏度由大到小排序，筛选灵敏度排序靠前m个控制参数，作为电力电子设备关键控制参数集合中各关键控制参数。
11、进一步的，逐一调整电力电子设备关键控制参数的值，根据调整后的电力电子设备的关键控制参数的值，计算比较系数，通过判断比较系数，获取电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态时所有电力电子设备关键控制参数的极限值，将所有关键控制参数的极限值作为电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限空间，包括：
12、基于电力电子设备的关键控制参数对应的灵敏度，调整电力电子设备的关键控制参数的值，根据调整后的电力电子设备的关键控制参数的值，计算电力电子设备的极限短路比，并基于电力电子设备的极限短路比计算比较系数，直到比较系数为1时，将此时的关键控制参数的值作为保障电力电子设备并网运行后刚好处于临界稳定运行状态的关键控制参数的极限值；
13、当所有关键控制参数的极限值计算完毕时，形成电力电子设备的稳定运行极限空间。
14、进一步的，并基于电力电子设备的极限短路比计算比较系数，包括：基于广义短路比理念计算电力电子设备所接入弱电网的系统短路比，并计算电力电子设备所接入弱电网的系统短路比和电力电子设备的极限短路比之间的比较系数。
15、进一步的，所述电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态，包括：
16、在所建电力电子设备的单馈入系统仿真模型中，所述电力电子设备并网后稳态运行时保持电力电子设备馈入点处电压为额定值，当电力电子设备并网点处发生三相短路故障后，在三相短路故障被清除后电力电子设备刚好能恢复至三相短路故障前的稳态运行特性时作为所述电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态。
17、基于相同的专利技术构思，本专利技术的一种电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估系统，包括：
18、电力电子设备极限短路比仿真计算模块，用于建立电力电子设备的单馈入系统仿真模型，并给定电力电子设备的控制参数初值，利用不同控制参数初值对电力电子设备的单馈入系统仿真模型进行仿真实验，根据仿真实验结果结合戴维南电路理论，计算不同控制参数初值下电力电子设备的极限短路比；
19、电力电子设备关键控制参数筛选模块，用于计算电力电子设备极限短路比对电力电子设备各控制参数的灵敏度，根据所有灵敏度，从电力电子所有控制参数中筛选影响电力电子设备极限短路比的电力电子设备关键控制参数；
20、电力电子设备稳定运行极限评估模块，用于逐一调整电力电子设备关键控制参数的值，根据调整后的电力电子设备的关键控制参数的值，计算比较系数，通过判断比较系数，获取电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态时的所有电力电子设备关键控制参数的极限值，将所有关键控制参数的极限值作为电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限空间。
21、进一步的，所述电力电子设备极限短路比对电力电子设备控制参数的灵敏度，其计算过程如下：
22、基于摄动法，假定电力电子设备在单一控制参数的微增量下极限短路比的变化量为δcscr，基于极限短路比的变化量δcscr，计算电力电子设备极限短路比对电力电子设备控制参数k的灵敏度sk，如下：
23、
24、进一步的，筛选影响电力电子设备极限短路比的电力电子设备关键控制参数，包括：
25、将所有灵敏度由大到小本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，所述电力电子设备极限短路比对电力电子设备控制参数的灵敏度，其计算过程如下：
3.根据权利要求1所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，筛选影响电力电子设备极限短路比的电力电子设备关键控制参数，包括：
4.根据权利要1所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，逐一调整电力电子设备关键控制参数的值，根据调整后的电力电子设备的关键控制参数的值，计算比较系数，通过判断比较系数，获取电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态时所有电力电子设备关键控制参数的极限值，将所有关键控制参数的极限值作为电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限空间，包括：
5.根据权利要4所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，并基于电力电子设备的极限短路比计算比较系数，包括：基于广义短路比理念计算电力电子设备所接入弱电网的系统短路
6.根据权利要求1所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，所述电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态，包括：
7.一种电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估系统，其特征在于，所述电力电子设备极限短路比对电力电子设备控制参数的灵敏度，其计算过程如下：
9.根据权利要求7所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估系统，其特征在于，筛选影响电力电子设备极限短路比的电力电子设备关键控制参数，包括：
10.根据权利要求9所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估系统，其特征在于，逐一调整电力电子设备关键控制参数的值，根据调整后的电力电子设备的关键控制参数的值，计算比较系数，通过判断比较系数，获取电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态时所有电力电子设备关键控制参数的极限值，将所有关键控制参数的极限值作为电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限空间：
11.根据权利要求10所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估系统，其特征在于，并基于电力电子设备的极限短路比计算比较系数，包括：基于广义短路比理念计算电力电子设备多馈入系统的系统短路比，并计算电力电子设备多馈入系统的系统短路比和电力电子设备的极限短路比之间的比较系数。
12.根据权利要求7所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估系统，其特征在于，所述电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态，包括：
13.一种电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该电子设备实现如权利要求1至6中任意一项所述电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法的步骤。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任意一项所述电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，所述电力电子设备极限短路比对电力电子设备控制参数的灵敏度，其计算过程如下：
3.根据权利要求1所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，筛选影响电力电子设备极限短路比的电力电子设备关键控制参数，包括：
4.根据权利要1所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，逐一调整电力电子设备关键控制参数的值，根据调整后的电力电子设备的关键控制参数的值，计算比较系数，通过判断比较系数，获取电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态时所有电力电子设备关键控制参数的极限值，将所有关键控制参数的极限值作为电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限空间，包括：
5.根据权利要4所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，并基于电力电子设备的极限短路比计算比较系数，包括：基于广义短路比理念计算电力电子设备所接入弱电网的系统短路比，并计算电力电子设备所接入弱电网的系统短路比和电力电子设备的极限短路比之间的比较系数。
6.根据权利要求1所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估方法，其特征在于，所述电力电子设备并网后处于临界稳定运行状态，包括：
7.一种电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的电力电子设备在弱电网条件下的稳定运行极限评估系统，其特征在于，所述电力电子设备极限短路比对电力电子设备控制参数的灵敏度，其计算过程如下：
【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽莉，吕亚洲，孙仲卿，黄锡芳，常海军，颜云松，李祝昆，李正曦，刘庭响，李红霞，杨立滨，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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