最近很多人再問適用于多源系統次同步振蕩分析的圖形化建模方法是「多模態數據和多源數據」，今天小編給大家整理了適用于多源系統次同步振蕩分析的圖形化建模方法是「多模態數據和多源數據」的相關內容，請往下看。

新能源電力系統國家重點實驗室（華北電力大學）的研究人員趙書強、李忍、高本鋒、姚磊、張瑞雪，在2017年第14期《電工技術學報》上撰文指出，新能源電力系統的次同步振蕩問題呈現出多源參與特性，風、光、火多電源并存場景下，采用傳統方法建立多源系統的狀態空間模型，實施難度較大。

提出一種圖形化建模方法，該方法基于由基本元件構成的圖形化模型庫（狀態空間形式），可以直觀地構建復雜系統狀態空間模型，并可在源網接口處理上提供較大便利。所提方法在SSR第一標準模型上進行了準確性驗證。

此外，建立風火打捆經直流送出系統的狀態空間模型，分析風電接入對火電機組軸系次同步扭振模式的影響。最后得出圖形化建模方法相對于傳統方法具有獨立性強、靈活性高、可視性好和擴展性強的優點。

隨著新能源的大量接入，傳統電力系統次同步振蕩問題呈現出新的復雜形式[1-3]。在時間維度上，風電等新能源具有隨機性，電源側需要配套火電機組平抑出力波動；在空間維度上，新能源發電系統大多處于電網末端，電網側一般采用串補交流或者高壓直流兩種輸電方式，將大規模電力送往負荷中心。新能源發電系統的時空特性決定了其電源側呈現風、火多電源并存的格局；配套輸電側面臨交直流混聯的復雜局面[1-3]。

然而，大規模新能源經串補送出以及風火打捆送出場景下，國內外風電場均出現了次同步振蕩問題[4-9]，如發生于美國德州和中國河北的雙饋風電機組（Doubly FedInduction Generator, DFIG）次同步振蕩問題[4-8]；發生于新疆哈密地區的永磁同步機組（Permanent MagnetSynchronous Generator, PMSG）次同步振蕩問題[9]。

特征值分析法是電力系統穩定性分析的重要方法，建立待研系統的狀態空間是該方法的基礎[10-13]。市場上，已有適用于低頻振蕩特征值分析的成熟軟件。但是，不同于電力系統低頻振蕩，次同步振蕩的頻率偏離同步速較多，交流系統不能采用準穩態模型，現有軟件并不適用于次同步頻率下的特征值分析。因此，現有次同步振蕩問題的研究，均自行建立典型系統的狀態空間模型，然后計算特征值。

文獻[14,15]建立了雙饋風電機組經串補并網的小信號模型，分析了風速、串補度以及PI參數對次同步振蕩模式的影響，但是其在機網接口處做了簡化處理。文獻[16,17]基于分塊建模的思想建立了多種機型的風電機組和風電場的狀態空間模型，并詳細分析了風電機組與電網之間的扭振特性。但是電網部分的模型僅考慮了簡單的交流輸電線路，且DFIG和PMSG機網接口采用并聯電容，將電流擾動轉換成電壓擾動。這樣的處理方式難以準確反映電流波動和電壓波動之間的物理聯系，并聯電容增加了狀態變量的數目，容易與系統中其余電感產生高頻振蕩模式。

采用傳統特征值法建立動態系統的狀態空間模型[10-13]，一次形成系統整體的狀態空間模型，對于復雜多源系統，計算難度較大，出錯率較高；此外，這種“一次成型”的方法擴展性不強，一旦接入新的元件，系統整體矩陣將重新調整。

為彌補傳統特征值分析方法的不足，本文提出了一種圖形化建模方法，它基于分塊建模的思想，首先建立適用于電力系統分析的基本元件庫（狀態空間模型），然后按照待研系統接線方式建立復雜系統的可視化模型，基于Matlab函數求取系統的狀態空間模型并進行特征值分析。

本文首先介紹圖形化建模方法的流程以及源網接口的處理方法；然后，以SSR第一標準模型（IEEE FirstBenchmark Model for Sub-Synchronous Resonance Studies, SSRFBM）作為算例，校驗所提方法的準確性；基于圖形化建模方法，建立風火打捆多源系統的狀態空間模型；分析火電機組軸系的次同步振蕩模式；最后，總結出圖形化建模方法相對傳統方法的優勢。

圖6 多源系統電氣主接線圖

結論

本文提出了一種適用于復雜系統狀態空間的圖形化建模方法，基于該方法，建立了風火打捆多源系統的狀態空間模型，重點分析了火電機組軸系的次同步振蕩模式。結果表明，一定比例的風電接入，有利于提高火電機組軸系的次同步阻尼。圖形化建模方法相對于傳統方法的優勢如下：

1）易實現。對于一個復雜系統，若采用傳統方法，一次形成完整的系統狀態空間模型，難度較大，且出錯率較高。圖形化建模的方法，可以化整為零，從簡單基本元件狀態空間的建模開始，逐步建立復雜系統狀態空間。

2）獨立性強。所有的基本單元都是相互獨立的狀態空間模型，可以分析諸如軸系模型的自然扭振頻率等信息。同時還可以“傳遞”微分量，減小代數計算（源網接口）的工作量。

3）靈活性高。通過增減和置換元件，可以研究特定元件對待研系統振蕩模式的影響，如研究SVC和SVG等無功補償裝置投退對系統振蕩模式的影響。

4）可視性好。圖形化建模方法可以直觀的看到復雜系統模型包含的基本單元，并可以對各個單元進行可視化修改和增減。

5）擴展性強。靈活性和可視性的結合使圖形化建模方法具有較強的擴展性，在不發生“維數災”的前提下，易于建立較復雜系統的狀態空間模型。