【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏逆变器建模，具体涉及一种适应集群参数调整的光伏逆变器阻抗模型构建方法。
技术介绍
1、分布式光伏通过电力电子装置并网、接入直流近区电网的结构导致系统稳定特性发生了巨大的变化。而针对分布式光伏接入交直流电网的宽频振荡，本质上是涉及多设备、多时间尺度间交互作用的复杂系统性问题。各类宽频振荡子类均是由传统设备与电力网络、电力电子设备与传统设备、电力电子设备与电力网络、或电力电子设备之间的交互作用引发。另外，电力电子设备接入弱电网时，电力电子设备多时间尺度控制与网络间的交互作用变得更加明显，易引发次同步频带、超同步频带以及高频带内的振荡问题。
2、为了解析分布式光伏交互作用诱发振荡的机理，建立适用于控制器参数调整的分布式光伏逆变器模型，对分布式光伏集群调控下的有源配电网稳定性分析与振荡机理识别起到至关重要的作用。然而，目前针对分布式光伏逆变器的建模，为了分析光伏逆变器、电网等多系统交互之间的稳定性与振荡特性，基于阻抗的建模与分析方法被广泛采用。但是，在使用阻抗模型分析交互系统的稳定性时，必须要保证光伏逆变器等效电流源的稳定性。然而，这一特性对于做集群调控的光伏逆变器而言是很难得到保证的，从而导致便于分析交互系统特性的阻抗模型失效，不利于有源配电网的宽频振荡分析与分布式光伏集群调控。为此，迫切需要提出一种能够满足控制器参数调整，而阻抗分析法依旧适用的阻抗建模方法。
技术实现思路
1、本专利技术为克服上述现有技术中存在的不足之处，提出一种适应集群参数调整的光伏逆变
2、为达到上述目的，本专利技术的适应集群参数调整的光伏逆变器阻抗模型构建方法，按如下步骤进行：
3、步骤1，构建包含光伏逆变器主电路、电流环和锁相环控制结构的小信号数学模型；
4、步骤2，采用线性电路等效变换法，构建光伏逆变器等效电流源中锁相环参数与电流环参数解耦的等效电路模型；
5、步骤3，考虑锁相环的负面影响，将锁相环效应折算进电网阻抗信息中，形成适用于集群参数调整的光伏逆变器小信号阻抗模型；
6、步骤4，基于所构建的阻抗模型，通过基于阻抗的稳定性判据，准确识别光伏逆变器的稳定性。
7、与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
8、1.本专利技术实现了等效电流源中锁相环参数与电流环控制参数之间的解耦，保证了分布式光伏集群调控过程中，等效电流源的稳定性。
9、2.本专利技术将锁相环的负面影响折算进电网侧，将由锁相环经控制回路产生的等效阻抗与电网阻抗进行并联，组成等效电网阻抗，并使用基于阻抗的稳定性判据分析了光伏并网逆变器的稳定性。
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1.一种适应集群参数调整的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：所述方法按如下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤1中由锁相环PLL结构提供abc/dq转换的相角信息，实现并网电流、电容电流由abc/dq的坐标变换，并根据并网电流参考值I2dref、I2qref与实际值作差经PI控制器调节作为电流内环的输出，再与电容电流反馈值作差生成调制信号驱动逆变器电路，实现并网逆变器电流闭环控制。
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤1中电流控制环的PI控制器表达式为G(s)＝kp+ki/s，其中，kp表示PI控制器比例系数，ki表示PI控制器积分系数，s表示复变量。
4.根据权利要求3所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤1中，并网逆变器的控制方框图由两大部分组成，由G1(s)、G2(s)构成并网逆变器的主电路数学模型，由GPLL1(s)、GPLL2(s)、GPLL3(s)、Giαβ(s)构成考虑锁相环影响的并网逆变器的控制环路数学模型，由Gde(s)、KPWM构成调制延时
5.根据权利要求4所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤1中，调制过程中产生的等效延时环节为：
6.根据权利要求4所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤1中，每个控制环节的传递函数模型分别表示为：
7.根据权利要求1或6所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤2中，基于光伏并网逆变器输出电流的小信号模型，得到包含锁相环控制环路影响的诺顿等效电路模型：
8.根据权利要求7所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：光伏并网逆变器的稳定性通过Zg(s)/Zodq(s)是否满足Nyquist判据来进行判定，使用该判据的前提条件是保证等效电流源Is(s)的稳定性，等效电流源的表达式为：
9.根据权利要求8所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤3中，将等效电流源修正为只与锁相环有关的等效结构，将等效电流源由Is(s)修正为Iref(s)，得到此时Zinv(s)等效变换的两个串并联阻抗的数学表达式为：
10.根据权利要求9所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤3中，形成等效的电网阻抗模型表达式为：
...【技术特征摘要】
1.一种适应集群参数调整的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：所述方法按如下步骤进行：
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤1中由锁相环pll结构提供abc/dq转换的相角信息，实现并网电流、电容电流由abc/dq的坐标变换，并根据并网电流参考值i2dref、i2qref与实际值作差经pi控制器调节作为电流内环的输出，再与电容电流反馈值作差生成调制信号驱动逆变器电路，实现并网逆变器电流闭环控制。
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤1中电流控制环的pi控制器表达式为g(s)＝kp+ki/s，其中，kp表示pi控制器比例系数，ki表示pi控制器积分系数，s表示复变量。
4.根据权利要求3所述的光伏逆变器阻抗模型构建方法，其特征是：步骤1中，并网逆变器的控制方框图由两大部分组成，由g1(s)、g2(s)构成并网逆变器的主电路数学模型，由gpll1(s)、gpll2(s)、gpll3(s)、giαβ(s)构成考虑锁相环影响的并网逆变器的控制环路数学模型，由gde(s)、kpwm构成调制延时与增益的数学模型。
【专利技术属性】
技术研发人员：唐雅洁，龚迪阳，林达，李志浩，倪筹帷，陈哲，汪湘晋，马瑜涵，章雷其，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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