輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析領域，尤其涉及一種輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷 方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著光伏、風電等分布式可再生能源的迅速發(fā)展和電動汽車、LED等直流負荷的大 量出現，為提高輸、配、用電效率、供電可靠性和電能質量、緩解輸配電走廊緊缺等問題，采 用柔性直流技術組建電網的需求日益迫切。然而，由于直流電網廣泛采用電力電子換流器， 不同換流器之間存在交互影響，嚴重時甚至會導致直流電網無法穩(wěn)定運行。
[0003] 圖1是采用輻射狀結構的直流電網示意圖。該輻射狀直流電網為N+1端，有N個 直流負載或直流電源，其中直流負載可以包含電動汽車充電、LED等，直流電源可以包含光 伏發(fā)電單元、風電和儲能單元等。這些直流負載和直流電源通過一臺AC/DC (Alternating Current/Direct Current，交流/直流）換流器與交流電網相連。
[0004] 在圖1的結構中，向輻射狀直流電網的直流電壓由AC/DC換流器控制，N個直流負 載或電源分別采用功率控制或電流控制等。由于這些光伏發(fā)電單元、電動汽車和LED等直 流電源或負載通常包含電力電子換流器，隨著越來越多的直流負載或電源的接入，由于不 同換流器之間的交互影響，直流電網可能出現穩(wěn)定性問題。
[0005] 通常在分析圖1所示直流電網換流器交互影響穩(wěn)定性問題時，將直流電網視為一 個整體，通過分析系統(tǒng)環(huán)路增益的截止頻率和相頻響應或零極點位置，來判斷直流電網穩(wěn) 定性。但是隨著直流電源和負載的不斷接入，系統(tǒng)會變得越來越復雜，對整個電網進行建模 工作量越來越大，直流電網穩(wěn)定性的分析需要大量的建模計算。

【發(fā)明內容】

[0006] 基于此，有必要提供一種無需對整個電網進行建模的、簡化的輻射狀直流電網穩(wěn) 定性判斷方法及系統(tǒng)。
[0007] -種輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷方法，包括：
[0008] 獲取AC/DC換流器的類型；
[0009] 根據所述AC/DC換流器的類型對所述AC/DC換流器進行建模，得到所述AC/DC換 流器的輸出電壓；
[0010] 根據奈奎斯特穩(wěn)定判據，判斷所述輸出電壓的穩(wěn)定性；
[0011] 根據所述輸出電壓穩(wěn)定性的判斷結果，判斷輻射狀直流電網的穩(wěn)定性。
[0012] 上述輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷方法，對AC/DC換流器進行建模，得到所述AC/DC 換流器的輸出電壓；并根據奈奎斯特穩(wěn)定判據，判斷所述輸出電壓的穩(wěn)定性；從而根據所 述輸出電壓穩(wěn)定性的判斷結果，判斷輻射狀直流電網的穩(wěn)定性。由于不用對整個電網進行 建模，能夠有效簡化直流電網穩(wěn)定性的判斷方法。
[0013] -種輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷系統(tǒng)，包括：
[0014] 類型獲取模塊，用于獲取AC/DC換流器的類型；
[0015] 輸出電壓獲取模塊，用于根據所述AC/DC換流器的類型對所述AC/DC換流器進行 建模，得到所述AC/DC換流器的輸出電壓；
[0016] 換流器穩(wěn)定判斷模塊，用于根據奈奎斯特穩(wěn)定判據，判斷所述輸出電壓的穩(wěn)定 性；
[0017] 電網穩(wěn)定判斷模塊，用于根據所述輸出電壓穩(wěn)定性的判斷結果，判斷輻射狀直流 電網的穩(wěn)定性。
[0018] 上述輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷系統(tǒng)，只需要輸出電壓獲取模塊對AC/DC換流器 進行建模，得到所述AC/DC換流器的輸出電壓；換流器穩(wěn)定判斷模塊根據奈奎斯特穩(wěn)定判 據，判斷所述輸出電壓的穩(wěn)定性；電網穩(wěn)定判斷模塊根據所述輸出電壓穩(wěn)定性的判斷結果， 判斷輻射狀直流電網的穩(wěn)定性。由于只需要對AC/DC換流器進行建模，不用對整個電網進 行建模，能夠有效簡化直流電網穩(wěn)定性的判斷系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0019] 圖1為采用輻射狀結構的直流電網示意圖；
[0020] 圖2為一種實施方式的輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷方法的流程圖；
[0021] 圖3為圖2的輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷方法的一個步驟的具體流程圖；
[0022] 圖4為圖2的輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷方法的另一個步驟的具體流程圖；
[0023] 圖5為輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷模型的結構；
[0024] 圖6為圖4具體流程圖的一個更具體的流程圖；
[0025] 圖7為本發(fā)明中判斷等效環(huán)路增益是否滿足奈奎斯特判據的Bode圖；
[0026] 圖8為一種實施方式的輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷系統(tǒng)的結構圖；
[0027] 圖9為圖8的輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷系統(tǒng)的一個模塊的單元結構圖；
[0028] 圖10為圖8的輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷方法的另一個模塊的單元結構圖；
[0029] 圖11為圖10的單元結構的一個單元的子單元結構圖。
【具體實施方式】
[0030] 為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中 給出了本發(fā)明的較佳的實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文 所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內容的理解更加透 徹全面。
[0031] 除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的 技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具 體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語"或/和"包括一個或多個 相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0032] 如圖2所示，一種實施方式的輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷方法，包括步驟：
[0033] SlOO :獲取AC/DC換流器的類型。
[0034] S300 :根據所述AC/DC換流器的類型對所述AC/DC換流器進行建模，得到所述AC/ DC換流器的輸出電壓。
[0035] 在本實施例中，根據所述AC/DC換流器的類型AC/DC換流器采用戴維南等效模型 進行建模，可以得到AC/DC換流器的輸出電壓。
[0036] S500 :根據奈奎斯特穩(wěn)定判據，判斷所述輸出電壓的穩(wěn)定性。
[0037] 輸出電壓的穩(wěn)定性可以反映 AC/DC換流器的穩(wěn)定性；AC/DC換流器的穩(wěn)定性可以 在一定程度上反映直流電網的穩(wěn)定性。因此，可以根據奈奎斯特穩(wěn)定判據判斷所述輸出電 壓的穩(wěn)定性，進而判斷輻射狀直流電網的穩(wěn)定性。由于奈奎斯特穩(wěn)定判據是現有技術中很 成熟的技術，故在此不作贅述。
[0038] S700:根據所述輸出電壓穩(wěn)定性的判斷結果，判斷輻射狀直流電網的穩(wěn)定性。
[0039] 若所述輸出電壓穩(wěn)定性的判斷結果為不穩(wěn)定，則可以直接判斷輻射狀直流電網不 穩(wěn)定。此時，不需要進一步判斷，可以快速判斷輻射狀直流電網的穩(wěn)定性，且不需要很大的 工作量。
[0040] 若所述輸出電壓穩(wěn)定性的判斷結果為穩(wěn)定，需要進一步判斷。
[0041] 上述輻射狀直流電網穩(wěn)定性判斷方法，只需要對AC/DC換流器進行建模，得到所 述AC/DC換流器的輸出電壓；并根據奈奎斯特穩(wěn)定判據，判斷所述輸出電壓的穩(wěn)定性；從而 根據所述輸出電壓穩(wěn)定性的判斷結果，判斷輻射狀直流電網的穩(wěn)定性。由于只需要對AC/DC 換流器進行建模，不用對整個電網進行建模，能夠有效簡化直流電網穩(wěn)定性的判斷方法。
[0042] 請參閱圖3,在其中一個實施例中，步驟S500,具體包括：
[0043] S510 :判斷所述輸出電壓是否滿足所述奈奎斯特穩(wěn)定判據。
[0044] 若所述輸出電壓不滿足所述奈奎斯特穩(wěn)定判據，則執(zhí)行步驟S530 ;若所述輸出電 壓滿足所述奈奎斯特穩(wěn)定判據，則執(zhí)行步驟S550。
[0045] S530 :所述輸出電壓穩(wěn)定性的判斷結果為不穩(wěn)定。
[0046] S550 :所述輸出電壓穩(wěn)定性的判斷結果為穩(wěn)定。
[0047] 在其中一個實施例中，步驟S300具體為，根據所述AC/DC換流器的類型采用戴維 南等效模型對所述AC/DC換流器進行建模，得到AC/DC換流器的輸出電壓及輸出阻抗。
[0048] 根據所述AC/DC換流器的類型AC/DC換流器采用戴維南等效模型進行建模，不僅 可