【技术实现步骤摘要】
新能源并网逆变器状态空间非线性建模方法
[0001]本专利技术涉及一种并网逆变器状态方程建模方法，尤其是一种新能源并网逆变器状态空间非线性建模方法，属于电力电子稳定性控制领域。
技术介绍
[0002]近年来，现代电力系统逐步呈现高比例可再生能源和高比例电力电子设备的重要趋势和关键特征，电力系统的安全稳定运行面临巨大挑战。高比例电力电子接口设备引起了系统各种类型振荡，变换器子系统、电网之间通过网络耦合以及扰动信号进行了复杂的交互，其重要影响以及本质原因体现在振荡模式的交互和频率迁移问题，因此有必要考虑非线性项对系统稳定模式的影响。并网逆变器是新能源接入电网最重要的电力电子接口器件，因此建立其非线性模型可为高比例新能源电力系统稳定运行提供理论支撑。
[0003]目前大多数文献研究并网逆变器状态空间小信号模型，揭示系统内部动态交互机理。题为《含风电场的多端柔性直流输电系统小信号建模方法》(时帅，安鹏，符杨，刘栋，米阳，杨兴武.含风电场的多端柔性直流输电系统小信号建模方法[J].电力系统自动化，2020，44(10)：92<...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新能源并网逆变器状态空间非线性建模方法，所述并网逆变器所涉及的拓扑包括光伏电池、直流侧电容、三相半桥式逆变器、LCL滤波器和三相交流电网；所述光伏电池的两个电源输出端分别与三相半桥式逆变器的两个输入端相连，三相半桥式逆变器的三相输出端与LCL滤波器的三相输入端一一对应相连，LCL滤波器的三相输出端在并网点通过电网的等效电感L
grid
与三相交流电网相连；所述直流侧电容并联在光伏电池的两个电源输出端之间；所述LCL滤波器由桥臂侧滤波电感、滤波电容和网侧电感组成；其特征在于，所述建模方法包括建立并网逆变器的直流电压外环控制方程、并网逆变器的电流内环控制方程、并网逆变器的LCL滤波器模型、并网逆变器的电网接口方程、并网逆变器的PWM延时环节状态方程、并网逆变器交直流侧功率平衡非线性状态方程和并网逆变器的锁相环非线性控制方程，具体的，所述建模方法的步骤如下：步骤1，建立并网逆变器的直流电压外环控制方程步骤1.1，采样，即通过采集得到并网逆变器的直流侧电压U
dc
；步骤1.2，建立并网逆变器的直流电压外环控制方程；其中，i
Ld_ref
为电流内环有功电流的指令值，t
Lq_ref
为电流内环的无功电流的指令值，K
up
为电压外环比例系数，K
ui
为电压外环积分系数，U
dc_ref
为直流电压外环的d轴分量指令值，U
base
为电压基准值，intU
errd
为直流电压外环的积分项输出d轴分量，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，建立并网逆变器的电流内环控制方程步骤2.1，采样，即通过采集得到并网逆变器中的LCL滤波器桥臂侧滤波电感电流有功分量i
Ld
和滤波器桥臂侧滤波电感电流无功分量i
Lq
；其中，为电流内环输出电压d轴分量，为电流内环输出电压q轴分量，K
ip
为电流内环比例系数，K
ii
为电流内环积分系数，T
base
为电流基准值，inti
errd
为电流内环的积分项输出d轴分量，inti
errq
为电流内环的积分项输出q轴分量；步骤3，建立并网逆变器的LCL滤波器模型
其中，L1为滤波器的桥臂侧滤波电感的电感值，u
d
为逆变器的输出电压d轴分量，u
cd
为滤波器的滤波电容电压d轴分量，u
cq
为滤波器的滤波电容电压q轴分量，u
q
为逆变器的输出电压q轴分量，ω
pll
为锁相环得到的电网角频率，C为滤波器的滤波电容的电容值，i
gd
为滤波器网侧电感电流的d轴分量，i
gq
为滤波器网侧电感电流的q轴分量，L2为滤波器的网侧电感的电感值，u
gd
为并网点电压的d轴分量，u
gq
为并网点电压的q轴分量；步骤4，建立并网逆变器的电网接...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳，李研，朱永平，袁耿涛，徐韫钰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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