【技术实现步骤摘要】
考虑延时环节的并网逆变器状态方程组建模方法
本专利技术涉及一种并网逆变器状态方程小信号建模方法,尤其是一种考虑延时环节的并网逆变器状态方程组建模方法,属于电力电子稳定性控制领域。
技术介绍
近年来,随着新能源技术的快速发展,越来越多的新能源通过电力电子接口并入大电网。对于含有电力电子并网接口的逆变器系统,分析其小信号稳定性是十分有必要的。现如今在并网逆变器系统中多应用了数字控制技术,存在着数字控制固有的延时问题,这些纯延时环节将直接影响整个系统的稳定性,并且延时时间大小也会对系统稳定性产生直接影响,因此在小干扰稳定性的分析过程中应当计入延时环节。在含有电力电子并网接口的系统中,小信号建模方式通常有状态空间模型和s域模型等。状态空间模型是通过建立系统的状态方程组,并在稳态平衡点附近对其进行线性化处理,从而得到系统状态空间的小信号模型。根据状态空间小信号模型,利用状态矩阵可以计算系统的全部特征值、对应的特征向量以及参与因子,从而判断系统的稳定性。与此相关的文献如下:文献1《基于状态空间方法的频域阻抗计算及其灵敏度分析方法 ...
【技术保护点】
1.一种考虑延时环节的并网逆变器状态方程组建模方法,其特征在于,包括建立并网逆变器的电流环控制方程、并网逆变器的锁相环控制方程、并网逆变器的滤波器及耦合电感输出方程、建立并网逆变器的电网接口方程和建立并网逆变器的PWM延时环节状态方程,具体的,所述建模方法的步骤如下:/n步骤1,建立并网逆变器的电流环控制方程/n步骤1.1,采样,即通过采集得到并网逆变器的滤波器桥臂侧滤波电感电流有功分量I
【技术特征摘要】
1.一种考虑延时环节的并网逆变器状态方程组建模方法,其特征在于,包括建立并网逆变器的电流环控制方程、并网逆变器的锁相环控制方程、并网逆变器的滤波器及耦合电感输出方程、建立并网逆变器的电网接口方程和建立并网逆变器的PWM延时环节状态方程,具体的,所述建模方法的步骤如下:
步骤1,建立并网逆变器的电流环控制方程
步骤1.1,采样,即通过采集得到并网逆变器的滤波器桥臂侧滤波电感电流有功分量ILd和滤波器桥臂侧滤波电感电流无功分量ILq;
步骤1.2,建立并网逆变器的电流环控制方程;
其中,为PI调节器的输出电压参考值d轴分量、为PI调节器的输出电压参考值q轴分量,ILd_ref为电流控制环的有功电流指令值,ILq_ref为电流控制环的无功电流指令值,intIerrd为电流控制环的积分项输出d轴分量,intIerrq为电流控制环的积分项输出q轴分量,Kip为电流控制环比例系数,Kii为电流控制环积分系数,Ibase为电流基准值,U0为电压前馈指令值,t为时间;
所涉及的dq坐标系采用d轴定向、d轴超前于q轴90°;
步骤2,建立并网逆变器的锁相环控制方程
其中,Kppll为锁相环比例系数,Kipll为锁相环积分系数,ω为锁相环得到的电网电压角频率,intugq为锁相环控制的积分项输出,δ为锁相环得到的电网角度,ωs为参考角频率,ugq为并网点电压q轴分量;
步骤3,建立并网逆变器的滤波器及耦合电感输出方程
其中,
uod=ucd+Rc(iLd-iod)
uoq=ucq+Rc(iLq-ioq)
式中,ud为逆变器的输出电压d轴分量,uq为逆变器的输出电压q轴分量,ucd为滤波器的滤波电容电压d轴分量,ucq为滤波器的滤波电容电压q轴分量,uod为考虑寄生电阻的滤波电容电压d轴分量,uoq为考虑寄生电阻的滤波电容电压q轴分量,L为滤波器的桥臂侧电感,Lg为滤波器的网侧电感,C为滤波器的滤波电容,iLd为滤波器桥臂侧电感电流的d轴分量,iLq为滤波器桥臂侧电感电流的q轴分量,iod为滤波器网侧电感电流的d轴分量,ioq为滤波器网侧电感电流的q轴分量,RL为滤波器桥臂侧电感的寄生电阻,RLg为滤波器网侧电感的寄生电阻,Rc为滤波器滤波电容的寄生电阻;
步骤4,建立并网逆变器的电网接口方程
其中,Umagg为电网电压相电压峰值,ed为电网电压的d...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘芳,刘威,刘世权,谢震,杨淑英,汪浩东,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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