一种并网光伏发电系统模型参数辨识方法技术方案

本发明专利技术涉及一种并网光伏发电系统模型参数辨识方法，该方法包括：构建单极式并网光伏发电系统的数学模型；数学模型包括光伏电池简化工程模型；构建基于模拟退火混合粒子群优化算法的算法模型；对并网光伏发电系统的数学模型的模型参数进行动态轨迹灵敏度分析，获取大于灵敏度阈值的参数作为重要参数；结合模拟退火混合粒子群优化算法对并网光伏发电系统的数学模型中的重要参数进行参数辨识，构建单极式并网光伏发电系统的等值数学模型

【技术实现步骤摘要】
一种并网光伏发电系统模型参数辨识方法


[0001]本专利技术涉及参数辨识
，尤其是涉及一种并网光伏发电系统模型参数辨识方法
。

技术介绍

[0002]传统能源消费结构以化石能源为主，有力支撑了世界各国的能源供应
。
但随着社会经济的不断发展，以及对能源的开发利用不断深入，其不可避免地带来了资源短缺和环境污染的问题
。
近年来，对太阳能等可再生能源的开发不断加快，由于可再生能源具有清洁环保的优点，因此其应用是适应未来能源发展的需要
。
分布式光伏发电作为促进可再生能源发展的重要实现方式，已经在配电网中具备一定的建设规模
。
[0003]分布式光伏在时空分布上具有高不确定性的特点，其大量接入对配电网产生了广泛而深远的影响
。
为进一步研究分布式光伏接入配电网所引发的运行特性问题，建立精确有效的并网光伏发电系统模型显得尤为重要
。
传统意义上，光伏发电系统仿真建模通常采用电磁暂态的详细模型，该模型虽可以准确模拟光伏发电系统接入配电网的动态特性，但其存在模型阶数较高
、
待辨识参数较多以及仿真计算过程较为复杂的问题，并不适用于大量分布式光伏接入配电网的动态特性研究
。
[0004]因此，现阶段亟需一种更为精确的辨识算法以建立计算效率更高且能够有效拟合光伏发电系统动态特性的等值简化模型
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种模型辨识结果更加准确
、
收敛速度更快
、
精度更高的并网光伏发电系统模型参数辨识方法
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术提供了一种并网光伏发电系统模型参数辨识方法，所述方法包括：
[0008]构建单极式并网光伏发电系统的数学模型；所述数学模型包括光伏电池简化工程模型；
[0009]构建基于模拟退火混合粒子群优化算法的算法模型；
[0010]对所述并网光伏发电系统的所述数学模型的模型参数进行动态轨迹灵敏度分析，获取大于灵敏度阈值的参数作为重要参数；
[0011]结合所述模拟退火混合粒子群优化算法对所述并网光伏发电系统的所述数学模型中的所述重要参数进行参数辨识，构建所述单极式并网光伏发电系统的等值数学模型
。
[0012]作为优选的技术方案，所述光伏电池简化工程模型为：
[0013][0014]其中，
I
为光伏电池输出电流；
U
为光伏电池输出电压；
I
sc
为在标准条件下的短路电流；
U
oc
为开路电压；
I
m
为最大功率点电流；
U
m
为最大功率点电压；
C1和
C2为中间变量
。
[0015]作为优选的技术方案，所述单极式并网光伏发电系统包括逆变器控制环节；所述逆变器控制环节包括电压外环控制和电流内环控制；
[0016]所述电压外环控制为：
[0017][0018]其中，
i
dref
为
d
轴电流参考值；
U
dc
为逆变器直流侧电压；
U
dcref
为直流电压参考值；
k
op
和
k
oi
分别为电压外环
PI
调节器的比例环节系数和积分环节系数；
s
为微分算子
。
[0019]电流内环控制环节具体为：
[0020][0021]其中，
U
rd
和
U
rq
为输出调制波的电压；
k
ip
和
k
ii
分别为电流内环
PI
调节器的比例环节系数和积分环节系数；
i
dref
和
i
qref
分别为
d、q
轴电流的参考值；
i
d
和
i
q
分别为光伏发电系统并网电流的
d、q
轴分量；
U
d
和
U
q
分别为光伏并网点电压的
d、q
轴分量；
L
为交流测滤波电感；
ω
为角频率
。
[0022]作为优选的技术方案，所述单极式并网光伏发电系统的数学模型包括逆变器输出部分数学模型；
[0023]所述逆变器输出部分数学模型为：
[0024][0025]其中，
U
ac_base
为交流侧电压基准值；
U
idq
为逆变器输出电压；
U
rdq
为
d、q
轴调制信号；
k0为调制因子；
U
dc
为直流电压
。
[0026]作为优选的技术方案，所述单极式并网光伏发电系统的数学模型包括直流侧电容部分数学模型；
[0027]所述直流侧电容部分数学模型为：
[0028][0029]其中，
C
pv
为稳压直流电容；
i
pv
为光伏阵列输出电流；
i
dc
为逆变器直流侧电流
。
[0030]作为优选的技术方案，所述单极式并网光伏发电系统的数学模型包括交流侧滤波电感部分数学模型；
[0031]所述交流侧滤波电感部分数学模型为：
[0032][0033]其中，
U
an
、U
bn
、U
cn
分别为逆变器输出的
abc
三相电压；
U
a
、U
b
、U
c
分别为光伏并网点的
abc
三相电压；
i
a
、i
b
、i
c
分别为流过滤波电感的
abc
三相电流
。
[0034]作为优选的技术方案，所述单极式并网光伏发电系统的数学模型包括功率输出部分数学模型；
[0035]所述功率输出部分数学模型为：
[0036][0037]其中，
P
和
Q
分别为有功功率和无功功率
。
[0038]作为优选的技术方案，所述模拟退火混合粒子群优化算法中各微粒速度和位置更新方法为：
[0039][0040]x
i,j
(t+1)
＝
x
i,j
(t本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种并网光伏发电系统模型参数辨识方法，其特征在于，所述方法包括：构建单极式并网光伏发电系统的数学模型；所述数学模型包括光伏电池简化工程模型；构建基于模拟退火混合粒子群优化算法的算法模型；对所述并网光伏发电系统的所述数学模型的模型参数进行动态轨迹灵敏度分析，获取大于灵敏度阈值的参数作为重要参数；结合所述模拟退火混合粒子群优化算法对所述并网光伏发电系统的所述数学模型中的所述重要参数进行参数辨识，构建所述单极式并网光伏发电系统的等值数学模型
。2.
根据权利要求1所述的一种并网光伏发电系统模型参数辨识方法，其特征在于，所述光伏电池简化工程模型为：其中，
I
为光伏电池输出电流；
U
为光伏电池输出电压；
I
sc
为在标准条件下的短路电流；
U
oc
为开路电压；
I
m
为最大功率点电流；
U
m
为最大功率点电压；
C1和
C2为中间变量
。3.
根据权利要求1所述的一种并网光伏发电系统模型参数辨识方法，其特征在于，所述单极式并网光伏发电系统包括逆变器控制环节；所述逆变器控制环节包括电压外环控制和电流内环控制；所述电压外环控制为：其中，
i
dref
为
d
轴电流参考值；
U
dc
为逆变器直流侧电压；
U
dcref
为直流电压参考值；
k
op
和
k
oi
分别为电压外环
PI
调节器的比例环节系数和积分环节系数；
s
为微分算子
。
电流内环控制环节具体为：其中，
U
rd
和
U
rq
为输出调制波的电压；
k
ip
和
k
ii
分别为电流内环
PI
调节器的比例环节系数和积分环节系数；
i
dref
和
i
qref
分别为
d、q
轴电流的参考值；
i
d
和
i
q
分别为光伏发电系统并网电流的
d、q
轴分量；
U

【专利技术属性】
技术研发人员：熊雪君，张雅君，冯煜尧，杨秀，唐乾尧，左佳鑫，
申请(专利权)人：上海电力大学，
类型：发明
国别省市：