基于Caputo分数阶奇异摄动的不平衡微电网大扰动稳定性判断方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Caputo分数阶奇异摄动的不平衡微电网大扰动稳定性判断方法，其步骤包括：1，建立微电网系统的状态空间模型；2，基于Caputo分数阶奇异摄动对微电网模型进行简化；3，基于微电网的能量方程对微电网进行大扰动稳定性判断。本发明专利技术能通过建立充分考虑微电网系统稳定过程中的动态性能的微电网系统简化模型，从而能在降低微电网系统稳定性判断的复杂程度的同时保持判断的精确性。断的复杂程度的同时保持判断的精确性。断的复杂程度的同时保持判断的精确性。

【技术实现步骤摘要】
基于Caputo分数阶奇异摄动的不平衡微电网大扰动稳定性判断方法


[0001]本专利技术属于微电网稳定性判断领域，具体的说是一种基于Caputo分数阶奇异摄动的不平衡微电网大扰动稳定性判断方法。

技术介绍

[0002]微电网(Microgrid Grid,MG)是一种小型的发、配电系统，它通过储能装置的大规模集成，有效地消除了可再生能源(Renewable Energy Sources,RES)发电功率的波动。这项技术已成为可再生能源发电装置的高效集成手段。
[0003]微电网常由大量的电力电子设备组成，这类设备呈现了高度的非线性，这一特征表现为微电网系统状态空间模型中存在高阶微分方程，不利于对微电网系统进行稳定性判断；在微电网运行于三相不平衡状态时，微电网的系统模型无法依托单相的情况描述三相的动态特性，微电网系统状态空间模型中微分方程的阶数将是三相平衡状态下的三倍。微电网系统状态空间模型中超高阶的微分方程组对微电网稳定性的定量分析造成了巨大困难。微电网系统的稳定性判断的目标是精确量化微电网所能承受的最大扰动，为微电网系统的控制方案的设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Caputo分数阶奇异摄动的不平衡微电网大扰动稳定性判断方法，其特征在于，是应用于由分布式电源、变流器、滤波器、控制器、负荷构成的微电网系统中，并包括以下步骤：步骤1，建立微电网系统的状态空间模型；步骤1.1，利用式(1)建立微电网系统中分布式电源的动态方程：式(1)中，I
dc
为分布式电源的直流侧电流，V
Cdc
为分布式电源的直流侧电容电压，R
dc
为分布式电源的直流侧电阻，L
dc
为分布式电源的直流侧电感，C
dc
为分布式电源的直流侧电容，和分别为I
dc
和V
Cdc
关于时间t的一阶导数；步骤1.2，利用式(2)建立微电网系统中LCL滤波器的正序动态方程：式(2)中，分别为逆变器输出电流在d轴、q轴上的正序分量，分别为LCL滤波器的电容电压在d轴、q轴上的正序分量，分别为LCL滤波器输出电流在d轴、q轴上的正序分量，分别为关于时间t的一阶导数，r
f
为滤波电阻，L
f
为滤波电感，C
f
为滤波电容，L
c
为LCL滤波器的输出电感，ω为逆变器的角频率，分别为逆变器在d轴、q轴上的正序分量，为LCL滤波器的输出电压在d轴、q轴上的正序分量，V
I
为逆变器的调制度，V
tri
为PWM调制信号的幅值，并有：步骤1.3，利用式(3)构建微电网系统中LCL滤波器的零序、负序动态方程：式(3)中，为LCL滤波器的电容电压在d轴的零序和负序分量，为LCL滤波器的电容电压在q轴的零序和负序分量，为LCL滤波器的输出电流在d轴的零序和负序分量，
为LCL滤波器的输出电流在q轴的零序和负序分量，分别为分别为关于时间t的一阶导数，为LCL滤波器的输出电压在d轴的零序和负序分量，为LCL滤波器的输出电压在q轴的零序和负序分量；步骤2，利用式(4)得到整合后的微电网系统的m+n+l阶状态空间方程式：式(4)中，x表示所述微电网系统的状态空间模型中所有状态变量组成的集合，u表示微电网系统的状态空间模型中所有的输入变量组成的集合，f表示表示微电网系统的状态空间模型中所有状态变量与输入变量之间的动态关系的集合；按照系统受到扰动后，恢复稳定的速度情况将微电网系统的状态空间模型中的所有状态变量分为由慢速变量组成的慢速变量集合x
s
＝{x
si
|i＝1,
…
,m}、由快速变量组成的快速变量集合x
f
＝{x
fj
|j＝1,
…
,n}和由急速变量组成的急速变量集合x
v
＝{x
vk
|k＝1,
…
,l}；其中，x...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹骁骐，陶骏，杨宝顺，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：