基于特征子系统的广义短路比计算原理

随着新能源及电力电子设备的大规模接入，系统电压支撑强度降低，新型电力系统的安全稳定风险增加。在同构电力电子设备接入场景下，利用电网广义短路比和设备临界短路比可以形成理论严谨、与稳定强相关的系统电压支撑强度量化方法；在弱异构场景下，基于设备和电网一些特殊动态特性，利用广义短路比和设备临界短路比的一阶近似可以实现强度量化，但缺乏通用的计算原理。为此，本文聚焦小扰动稳定维度下电压支撑强度的量化问题，首先利用电力电子多馈入系统可近似解耦为多个低维系统的规律，提出特征子系统的概念和近似计算方法，并诠释了其物理意义；其次，基于特征子系统，提出了广义短路比及其临界短路比的通用计算原理，实现了异构多馈入系统的强度量化。此外，针对跟网型电力电子设备在非额定运行点、有功功率反向以及包含构网型电力电子设备等几种典型场景，给出了具体计算公式。最后，算例验证了所提原理和方法的正确性和有效性。