【技术实现步骤摘要】
一种下垂控制逆变器并网系统的多参数稳定域分析法
[0001]本专利技术属于智能电网
，具体涉及一种下垂控制逆变器并网系统的多参数稳定域分析法。
技术介绍
[0002]采用下垂控制的逆变器是交流微网中的重要电力电子接口元件，尽管每个下垂控制逆变器可以被单独设计为一个稳定的模块，但当它与其他逆变器和负载互联时，可能会存在一些相互作用，导致稳定性问题，降低整个微网的可靠性。微网稳定性与逆变器的电路参数和控制参数密切相关，现有技术中做了大量的针对逆变器进行建模与稳定性分析的研究，目前针对下垂控制逆变器的小信号稳定性分析大多采用基于状态空间模型的小信号建模方法，但是该方法在应用于并联系统时有其固有的局限性：模型的阶数随着并联的DG数量的增多而增长，这对建模和计算的可行性提出了挑战。
[0003]基于阻抗模型的分析方法可以减少计算量，不受并联变换器个数的限制，更适用于三相交流系统的稳定性分析。因此，对下垂控制逆变器进行阻抗建模并分析参数对于稳定性的影响对于微网有效运行及设计优化具有重要的意义。
[0004]基于阻抗...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种下垂控制逆变器并网系统的多参数稳定域分析法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立下垂控制逆变器的小信号模型；S2、基于步骤S1中的小信号模型，推导下垂控制并网逆变器输出阻抗Z
o
；S3、将并网逆变器系统等效成级联系统，确定级联系统的回率矩阵；S4、确定两个影响系统稳定性的参数，记为λ1和λ2，建立参数空间{λ1，λ2}，根据公式(1)所示的矩阵∞范数的稳定性判据，判断一组参数的级联系统的稳定性，在参数空间内搜索临界稳定点，并得到临界稳定点集合{Λ
b,j
}和稳定域的边界||Z
g
(jw)||
∞
·
||Y
o
(jw)||
∞
＜1，w∈(
‑
∞，+∞)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，Z
g
为电网阻抗矩阵，Y
o
为逆变器输出导纳矩阵；S5、基于临界稳定点集合{Λ
b,j
}和稳定域的边界运用核岭回归算法，对稳定域的边界曲线进行回归。2.根据权利要求1所述的一种下垂控制逆变器并网系统的多参数稳定域分析法，其特征在于，步骤S1中，建立下垂控制逆变器的小信号模型包括：逆变器主电路建模、下垂控制环建模和电压电流控制双环建模；逆变器主电路建模：以滤波电容的电压u
o
及流经电感L的电流i
L
作为状态变量，列写状态方程：列写状态方程：经过坐标变换，得到dq坐标系下逆变器模型为：
对式(4)和式(5)进行标幺化处理并做拉普拉斯变换，得到式(6)和式(7)。式中ω
b
为角频率基准值，用以标幺化处理，用以标幺化处理，下垂控制环建模：步骤S1中的下垂控制方程如公式(8)所示式中：ω
nom
为逆变器额定角频率；u
od
‑
nom
为逆变器额定输出电压；P、Q为逆变器输出有功、无功功率；k1、k2为有功、无功下垂系数；ω
*
,为角频率参考和电压幅值参考；逆变器瞬时输出功经一阶低通滤波器可得逆变器平均输出功率，如式(9)所示。其中f(s)为一阶低通滤波器，ω
c
为滤波器截止角频率；电压电流控制双环建模：电压电流环均采用PI调节器，调节器的传函用G
um
、G
im
表示，如式(10)所示：
k
pu
、k
pi
为电压环、电流环控制器比例系数；k
iu
、k
ii
为电压环、电流环控制器积分系数；由此得到电压控制器表达式(11)和电流控制器表达式(12)：此得到电压控制器表达式(11)和电流控制器表达式(12)：3.根据权利要求2所述的一种下垂控制逆变器并网系统的多参数稳定域分析法，其特征在于，对公式(4)到公式(12)进行小信号建模，得到式(13)到公式(18)，下式中G表示对应变量的稳态工作点，Δ表示对应变量的扰动分量，G
LL
Δi
L
+G
ωL
Δω＝Δu
i
‑
Δu
o
ꢀꢀꢀꢀ
(13)G
CC
Δu
o
+G
ωC
Δω＝Δi
L
‑
Δi
o
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(14)Δω＝G
ωu
Δu
o
+G
ωi
Δi
o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)(15)(15)式中，式中，Δi
L
＝[Δi
Ld Δi
Lq
]
T
，Δu
i
＝[Δu
id Δu
iq
]
T
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(21)G
ωu
＝[
‑
k1f(s)I
od
ꢀ‑
k1f(s)I
oq
]G
ωi
＝[
‑
k1f(s)U
od
ꢀ‑
k1f(s)U
oq
]
ꢀꢀꢀꢀ
技术研发人员：杨洋，李胜文，刘翼肇，李瑞，王金浩，曹静，常潇，赵雪颖，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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