新能源經(jīng)電力電子設(shè)備接入電網(wǎng)的規(guī)模需要適應(yīng)電網(wǎng)強度,否則存在振蕩風(fēng)險,但新能源設(shè)備動態(tài)差異性以及新能源設(shè)備間的強相互作用導(dǎo)致準(zhǔn)確度量電網(wǎng)強度存在挑戰(zhàn)。該文從系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的角度探索利用廣義短路比指標(biāo)度量電網(wǎng)強度的方法。首先,建立了多饋入電力系統(tǒng)的線性化模型,給出了其閉環(huán)系統(tǒng)特征方程。其次,基于特征值攝動理論,證明了多樣化新能源饋入系統(tǒng)（異構(gòu)系統(tǒng)）的主導(dǎo)特征軌跡可由等效同構(gòu)多饋入系統(tǒng)的主導(dǎo)特征軌跡來近似這一結(jié)論。最后,將同構(gòu)系統(tǒng)中定義的廣義短路比推廣到異構(gòu)系統(tǒng),并給出了廣義短路比的兩種等價定義和廣義短路比臨界值的計算方法。研究表明,廣義短路比在同構(gòu)和異構(gòu)多饋入系統(tǒng)中的定義是一致的,其臨界值可以通過構(gòu)造等效的單饋入系統(tǒng)解析計算或者通過半實物仿真實驗得到。算例驗證了所提分析方法的有效性。 

【文章來源】：中國電機工程學(xué)報. 2020,40(17)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

100.5pu時三饋入系統(tǒng)功率振蕩波形圖無功t/s12345

?牘鬩?短路比分析結(jié)果一致。無功功率/put/s123450.050.000.05設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3圖4z100.5pu時三饋入系統(tǒng)功率振蕩波形圖Fig.4Powercurvesofthree-infeedsystemwhenz100.5pu進一步將z10增加到0.97pu時，系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定，功率響應(yīng)如圖5所示。此時，計算廣義短路比也可以發(fā)現(xiàn)廣義短路比等于其臨界值，即gSCRCgSCR2.447，也說明系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定。無功功率/put/s1.02.03.04.05.00.020.000.02設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3圖5z100.97pu時三饋入系統(tǒng)功率振蕩波形圖Fig.5Powercurvesofthree-infeedsystemwhenz100.97pu綜上，時域仿真結(jié)果和基于廣義短路比的解析分析結(jié)果是相一致的，廣義短路比及其臨界值的距離可以反映系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，故也驗證了利用算法2分析系統(tǒng)穩(wěn)定性是有效的。5結(jié)論將廣義短路比拓展于分析異構(gòu)多饋入系統(tǒng)的電網(wǎng)強度，主要結(jié)論如下：1）廣義短路比在異構(gòu)和同構(gòu)系統(tǒng)中保持了相同定義，廣義短路比與其臨界值之間的距離可以表征系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度；2）廣義短路比的臨界值取決于設(shè)備的加權(quán)動態(tài)特性，在實際應(yīng)用時可以基于等效單機系統(tǒng)解析計算或通過仿真實驗得到。廣義短路比的典型臨界值需根據(jù)現(xiàn)場新能源的控制參數(shù)進一步深入，將廣義短路比應(yīng)用于新能源電力系統(tǒng)和交直流電力系統(tǒng)的規(guī)劃和運行也是需開展的研究工作。參考文獻(xiàn)[1]周孝信，魯宗相，劉應(yīng)梅，等．中國未來電網(wǎng)的發(fā)展模式和關(guān)鍵技術(shù)[J]．中國電機工程學(xué)報，2014，34(29)：4999-5008．ZhouXiaoxin，LuZongxiang，LiuYingmei，etal．Developmentmodelsandkeytechnologiesoffut

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于聚合短路比的大型風(fēng)場次同步振蕩風(fēng)險初篩[J]. 畢天姝,李景一.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2019(05)
[2]弱連接條件下并網(wǎng)VSC系統(tǒng)穩(wěn)定性分析研究綜述[J]. 王旭斌,杜文娟,王海風(fēng).  中國電機工程學(xué)報. 2018(06)
[3]變流器并網(wǎng)系統(tǒng)振蕩與原–對偶復(fù)電路分析[J]. 董煒,辛煥海,李子恒,甘德強,袁小明,黃偉,王康.  中國電機工程學(xué)報. 2017(22)
[4]高比例可再生能源電力系統(tǒng)的關(guān)鍵科學(xué)問題與理論研究框架[J]. 康重慶,姚良忠.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(09)
[5]電力電子多饋入電力系統(tǒng)的廣義短路比[J]. 辛煥海,董煒,袁小明,甘德強,王康,謝歡.  中國電機工程學(xué)報. 2016(22)
[6]電力電子化電力系統(tǒng)多尺度電壓功角動態(tài)穩(wěn)定問題[J]. 袁小明,程時杰,胡家兵.  中國電機工程學(xué)報. 2016(19)
[7]直驅(qū)風(fēng)機風(fēng)電場與交流電網(wǎng)相互作用引發(fā)次同步振蕩的機理與特性分析[J]. 謝小榮,劉華坤,賀靜波,張傳宇,喬元.  中國電機工程學(xué)報. 2016(09)
[8]多饋入直流系統(tǒng)廣義短路比:定義與理論分析[J]. 辛煥海,章楓,于洋,甘德強,徐謙.  中國電機工程學(xué)報. 2016(03)
[9]中國未來電網(wǎng)的發(fā)展模式和關(guān)鍵技術(shù)[J]. 周孝信,魯宗相,劉應(yīng)梅,陳樹勇.  中國電機工程學(xué)報. 2014(29)
[10]多饋入交直流系統(tǒng)短路比的定義和應(yīng)用[J]. 林偉芳,湯涌,卜廣全.  中國電機工程學(xué)報. 2008(31)



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