文献综述(或调研报告):
1电力电子馈入系统的短路比指标
1.1直流短路比
1.1.1短路比(Short Circuit Ratio ,SCR),是理论研究和工程运用中最经常采用的概念,来评估交流系统和直流系统之间的强弱关系、直流最大功率、过电压水平等等一系列重要指标。设系统换流母线短路容量S,设额定直流功率为P,定义SCR=S/P[1]。且存在一般性的结论:直流单馈入系统的临界短路比为2,以区分弱系统和极弱系统,边界短路比为3,以区分强系统和弱系统。此概念只针对单回直流系统,或距离远、耦合小的多回直流系统。
1.1.2组合短路比(Combined SCR,CSCR),为了评估一般多馈入直流系统各逆变站电气距离近,耦合特性明显等特性而新提出的推广SCR而得到的短路比概念[2]。通过求解各直流环流母线端口短路容量,选取最小的一个作为受端短路容量Smin,再与直流系统输送功率之和Pm进行比较。定义CSCR=Smin/Pm。
1.1.3多馈入短路比(Multi-infeed Short Circuit Ratio,MISCR)[10],在组合短路比的概念上继续发展完善,该概念的提出弥补了组合短路比过于保护的局限,能更准确的反应不同直流之间的关系[3]。设第m条直流系统输送功率标幺值为Pm,第m条和第n条直流系统逆变站节点阻抗矩阵中的对应元素,定义。MISCR继续发展,引入多馈入相关因子(Multi-infeed Interaction Factor ,MIIF)来描述多馈入交直流系统的直流子系统间的作用强弱。多馈入短路比的大小受联络阻抗、系统阻抗、直流功率、区域联网等因素的影响。同时又存在一些缺陷,离实际生产生活中的多馈入系统区别较大,实用性受到一定的局限。
1.2新能源馈入短路比
随着新能源、无功补偿等电力电子设备的大量接入,电网系统中电力电子设备总容量持续上升,引起交流电网电压支撑能力的相对下降。分析电力电子馈入电力系统交流电网的强度和设备间的相互作用对稳定系统安全运算有着重要作用。大量电力电子设备的应用使得实际电力系统与一般交直流系统产生区别,没有临界短路比和边界短路比清晰的物理解释。同时对于电力电子多馈入系统,如包含风电。光伏场的电力系统,交流电网强度主要影响小干扰稳定性,从而迫切需要新的短路比的出现。
1.2.1广义短路比(generalized SCR,gSCR)[5],基于静态特性定义,可用于理想多馈入的稳定性分析。从单馈入系统短路比与小干扰稳定间的关系推广得到多馈入系统短路比与小干扰稳定间的关系。首先根据单馈入系统的特征方程得到单馈入短路比与小干扰稳定性的关系,得到明确的物理意义。再类比于单馈入短路比,分析多馈入系统的小干扰稳定性,从而定义广义短路比,使得在数学与物理形式上与单馈入短路比统一 。也就是将多馈入系统的动态稳定性解耦成n个同类型电力电子设备接入电网的稳定性问题。
定义交流网络拓展导纳矩阵的最小特征值为多馈入系统的广义短路比,
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