一种微电网的稳定性提升方法技术

本发明专利技术实施例提供一种微电网的稳定性提升方法，所述微电网包括逆变器，所述稳定性提升方法包括：确定所述微电网是否稳定；在确定所述微电网不稳定的情况下，确定所述逆变器中造成所述微电网不稳定的主导逆变器；以及在所述主导逆变器的并网点安装阻尼器，以提升所述微电网的稳定性。本发明专利技术实施例可以提升包括逆变器的微电网的稳定性，保障微电网的稳定运行。行。行。

【技术实现步骤摘要】
一种微电网的稳定性提升方法


[0001]本专利技术涉及电气工程
，具体地涉及一种微电网的稳定性提升方法。

技术介绍

[0002]随着大量新能源经电力电子逆变器接入微电网，给电网安全稳定运行带来了极大挑战。阻抗交互导致多逆变器微电网失稳的现象经常发生，严重影响微电网安全稳定运行。
[0003]在多逆变器接入微电网前进行稳定性分析是保证多逆变器微电网稳定运行的重要前提条件。当对多逆变器微电网进行稳定性分析发现其不稳定时，需要采取措施提升系统稳定性。传统方法通常修改逆变器控制参数或在逆变器控制系统中引入控制环，从而提升多逆变器电网稳定性。然而在实际工程中，用于新能源发电的逆变器通常是从厂商处直接购买的现成装备，逆变器厂商为了保护商业机密，不会提修改逆变器控制系统的权限。因而很难从逆变器设备本身入手提升多逆变器微电网的稳定性。因此，急需提出一种技术方案来解决现有技术中的上述技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种微电网的稳定性提升方法，解决现有技术中对包括逆变器的微电网的稳定性难以进行提升的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种微电网的稳定性提升方法，包括：微电网包括逆变器，稳定性提升方法包括：确定微电网是否稳定；在确定微电网不稳定的情况下，确定逆变器中造成微电网不稳定的主导逆变器；以及在主导逆变器的并网点安装阻尼器，以提升微电网的稳定性。
[0006]在本专利技术实施例中，逆变器包括多个逆变器，多个逆变器选自以下选项中的一种或多种：电流控制型逆变器；以及电压控制型逆变器。
[0007]在本专利技术实施例中，确定微电网是否稳定，包括：根据微电网的参数信息确定微电网的环路增益矩阵，其中参数信息包括微电网的线路参数、微电网的负荷的等效阻抗参数、电流控制型逆变器的输出导纳和电压控制型逆变器的输出阻抗；以及根据环路增益矩阵和广义奈奎斯特判据确定微电网是否稳定。
[0008]在本专利技术实施例中，根据微电网的参数信息确定微电网的环路增益矩阵，包括：根据线路参数和等效阻抗参数确定微电网的节点导纳矩阵和节点导纳矩阵的逆矩阵；以及根据节点导纳矩阵、逆矩阵、输出导纳和输出阻抗确定微电网的环路增益矩阵。
[0009]在本专利技术实施例中，根据线路参数和等效阻抗参数确定微电网的节点导纳矩阵和节点导纳矩阵的逆矩阵，包括：根据线路参数和等效阻抗参数确定微电网的节点电压方程；根据节点电压方程确定节点导纳矩阵；对节点电压方程求逆得到求逆后方程；以及根据求逆后方程确定逆矩阵；
[0010]其中，节点电压方程如下：
[0011][0012]求逆后方程如下：
[0013][0014]其中，Y
net
为节点导纳矩阵，Z
net
为逆矩阵，Y
CC
、Y
VC
、Y
0C
、Y
CV
、Y
VV
、Y
0V
、Y
C0
、 Y
V0
和Y
00
为节点导纳矩阵的子矩阵，Z
CC
、Z
VC
、Z
0C
、Z
CV
、Z
VV
、Z
0V
、Z
C0
、Z
V0
和Z
00
为逆矩阵的子矩阵，I
Co
为由电流控制型逆变器的输出电流组成的向量，I
Vo
为由电压控制型逆变器的输出电流组成的向量，0为零向量，V
C
为由电流控制型逆变器的并网点电压组成的向量，V
V
为由电压控制型逆变器的并网点电压组成的向量，V0为由微电网的所有非逆变器节点的并网点电压组成的向量。
[0015]在本专利技术实施例中，环路增益矩阵与节点导纳矩阵、逆矩阵、输出导纳和输出阻抗的关系如下：
[0016][0017]其中，G
net
为环路增益矩阵，Y
eqM
＝diag(Y
eq,1
,
…
,Y
eq,i
,
…
,Y
eq,m
)，Y
eq,i
为序号为i的电流控制型逆变器的输出导纳，m为电流控制型逆变器的数目，Z
eqM
＝diag(Z
eq,1
,
…
,Z
eq,j
,
…
, Z
eq,n
)，Z
eq,j
为序号为j的电压控制型逆变器的输出阻抗，n为电压控制型逆变器的数目， G
MC
＝[E1‑
Z
VC
(Y
CV
‑
Y
0V
Y
00
‑1Y
C0
)]‑1，G
MV
＝[E2‑
(Y
CV
‑
Y
0V
Y
00
‑1Y
C0
)Z
VC
]‑1，E1和E2为单位矩阵。
[0018]在本专利技术实施例中，根据环路增益矩阵和广义奈奎斯特判据确定微电网是否稳定，包括：确定环路增益矩阵的特征值；确定与特征值对应的奈奎斯特曲线；以及在奈奎斯特曲线逆时针包围(
‑
1，j0)点的情况下，确定微电网不稳定。
[0019]在本专利技术实施例中，确定逆变器中造成微电网不稳定的主导逆变器，包括：将逆时针包围(
‑
1，j0)点的奈奎斯特曲线对应的特征值作为关键特征值；确定每一个关键特征值对应每一个逆变器的灵敏度，其中灵敏度与逆变器一一对应；以及将与灵敏度中的最大值对应的逆变器作为主导逆变器。
[0020]在本专利技术实施例中，确定每一个关键特征值对应每一个逆变器的灵敏度，包括：依次将每一个逆变器作为目标逆变器，并执行以下步骤：仅将参数信息中目标逆变器对应的参数乘以预设比例系数，以得到目标参数信息，其中在目标逆变器为电流控制型逆变器的情况下，目标逆变器对应的参数为目标逆变器的输出导纳，在目标逆变器为电压控制型逆变器的情况下，目标逆变器对应的参数为目标逆变器的输出阻抗；根据目标参数信息确定微电网的环路增益矩阵，得到目标环路增益矩阵；确定目标环路增益矩阵的特征值，得到目标特征值；根据幅值降序原则确定与关键特征值对应的目标特征值，得到目标关键特征值；
确定与目标关键特征值对应的奈奎斯特曲线；以及根据预设比例系数、关键特征值对应的奈奎斯特曲线和目标关键特征值对应的奈奎斯特曲线确定关键特征值对应目标逆变器的灵敏度。
[0021]在本专利技术实施例中，灵敏度的确定公式如下：
[0022][0023]其中，Sen
k,i
为灵敏度，Re[λ
k
]1为关键特征值对应的奈奎斯特曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电网的稳定性提升方法，其特征在于，所述微电网包括逆变器，所述稳定性提升方法包括：确定所述微电网是否稳定；在确定所述微电网不稳定的情况下，确定所述逆变器中造成所述微电网不稳定的主导逆变器；以及在所述主导逆变器的并网点安装阻尼器，以提升所述微电网的稳定性。2.根据权利要求1所述的稳定性提升方法，其特征在于，所述逆变器包括多个逆变器，所述多个逆变器选自以下选项中的一种或多种：电流控制型逆变器；以及电压控制型逆变器。3.根据权利要求2所述的稳定性提升方法，其特征在于，所述确定所述微电网是否稳定，包括：根据所述微电网的参数信息确定所述微电网的环路增益矩阵，其中所述参数信息包括所述微电网的线路参数、所述微电网的负荷的等效阻抗参数、所述电流控制型逆变器的输出导纳和所述电压控制型逆变器的输出阻抗；以及根据所述环路增益矩阵和广义奈奎斯特判据确定所述微电网是否稳定。4.根据权利要求3所述的稳定性提升方法，其特征在于，所述根据所述微电网的参数信息确定所述微电网的环路增益矩阵，包括：根据所述线路参数和所述等效阻抗参数确定所述微电网的节点导纳矩阵和所述节点导纳矩阵的逆矩阵；以及根据所述节点导纳矩阵、所述逆矩阵、所述输出导纳和所述输出阻抗确定所述微电网的环路增益矩阵。5.根据权利要求4所述的稳定性提升方法，其特征在于，所述根据所述线路参数和所述等效阻抗参数确定所述微电网的节点导纳矩阵和所述节点导纳矩阵的逆矩阵，包括：根据所述线路参数和所述等效阻抗参数确定所述微电网的节点电压方程；根据所述节点电压方程确定所述节点导纳矩阵；对所述节点电压方程求逆得到求逆后方程；以及根据所述求逆后方程确定所述逆矩阵；其中，所述节点电压方程如下：所述求逆后方程如下：
其中，Y
net
为所述节点导纳矩阵，Z
net
为所述逆矩阵，Y
CC
、Y
VC
、Y
0C
、Y
CV
、Y
VV
、Y
0V
、Y
C0
、Y
V0
和Y
00
为所述节点导纳矩阵的子矩阵，Z
CC
、Z
VC
、Z
0C
、Z
CV
、Z
VV
、Z
0V
、Z
C0
、Z
V0
和Z
00
为所述逆矩阵的子矩阵，I
Co
为由所述电流控制型逆变器的输出电流组成的向量，I
Vo
为由所述电压控制型逆变器的输出电流组成的向量，0为零向量，V
C
为由所述电流控制型逆变器的并网点电压组成的向量，V
V
为由所述电压控制型逆变器的并网点电压组成的向量，V0为由所述微电网的所有非逆变器节点的并网点电压组成的向量。6.根据权利要求5所述的稳定性提升方法，其特征在于，所述环路增益矩阵与所述节点导纳矩阵、所述逆矩阵、所述输出导纳和所述输出阻抗的关系如下：其中，G
net
为所述环路增益矩阵，Y
eqM
＝diag(Y
eq,1
,
…
,Y
eq,i
,
…
,Y
eq,m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，帅智康，吴向阳，彭也伦，黄文，方俊彬，王伟，陈浩杰，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：