[發明專利]一種分布式逆變器仿真系統的模擬方法和裝置

有效

• 申請號: 201811098915.5
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109301862B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 孫麗敬;李蕊;吳鳴;盛萬興;劉海濤;張海;季宇;熊雄;呂志鵬;宋振浩;鄭楠;趙婷;藺圣杰;李冬森;李運兵;余述良
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網安徽省電力有限公司;國網安徽省電力有限公司電力科學研究院;國網安徽省電力有限公司金寨縣供電公司
• 主分類號: G06F17/16
• 分類號: G06F17/16;H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種分布式逆變器仿真系統的模擬方法和裝置，獲取分布式逆變器物理系統輸出的電壓和電流以及分布式逆變器仿真系統輸出的電壓和電流；確定電壓校正矩陣和電流校正矩陣；校正分布式逆變器仿真系統輸出的電壓和電流，能夠實現多個分布式逆變器多點接入并網的實時模擬，提高了仿真精度和仿真結果的可信度。本發明提供的技術方案基于分布式逆變器物理系統輸出的電壓和電流對分布式逆變器仿真系統輸出的電壓和電流進行校核，降低仿真系統與物理系統之間誤差，實現仿真的高精度；本發明提供的技術方案為高密度、大規模分布式能源系統潮流控制、無功電壓、系統穩定性、電能質量的研究等提供必要前提。

技術領域

本發明涉及分布式電源并網技術領域，具體涉及一種分布式逆變器仿真系統的模擬方法和裝置。

背景技術

分布式發電接入智能電網在我國進入了新的發展階段，分布式可再生能源并網單元具有單臺裝機容量小、數量龐大、控制自由靈活的特征，由此形成的高密度分布式逆變系統給電網的運行和控制帶來了新的挑戰，對電力系統的影響也日益嚴重。為實現分布式能源與電網友好協調，進而保證電力系統安全運行，研究小步長、多節點的多分布式逆變實時仿真系統是十分必要的。

分布式發電并網電力電子設備的開關頻率通常在幾千赫茲，為使電磁暫態仿真較精確地模擬電力電子設備，要求其仿真步長小至微秒級。因此建立小步長的分布式逆變器仿真系統進行電磁暫態分析，其仿真規模受到很大限制。為了解決這個問題，現有技術中通常采用較粗糙的電力電子單元準穩態模型建模，但是這種粗糙的電力電子單元準穩態模型與實際物理裝置的運行特征有很大差別，不能精確反映真實設備運行特性與暫態行為，仿真精度和仿真結果的可信度都較低。

發明內容

為了克服上述現有技術中仿真精度和仿真結果的可信度都較低的不足，本發明提供一種分布式逆變器仿真系統的模擬方法和裝置，獲取分布式逆變器物理系統輸出的電壓和電流，并基于分布式逆變器物理系統的類型在預先構建的分布式逆變器仿真系統中選擇類型對應的數學模型，同時獲取分布式逆變器仿真系統輸出的電壓和電流；基于分布式逆變器物理系統和分布式逆變器仿真系統輸出的各接入點電壓確定電壓校正矩陣，并基于分布式逆變器物理系統和分布式逆變器仿真系統輸出的各接入點電流確定電流校正矩陣；基于電壓校正矩陣校正分布式逆變器仿真系統輸出的電壓，并基于電流校正矩陣校正分布式逆變器仿真系統輸出的電流，能夠實現多個分布式逆變器多點接入并網的實時模擬，提高了仿真精度和仿真結果的可信度。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

一方面，本發明提供一種分布式逆變器仿真系統的模擬方法，包括：

獲取分布式逆變器物理系統輸出的電壓和電流，并基于分布式逆變器物理系統的類型在預先構建的分布式逆變器仿真系統中選擇類型對應的數學模型，同時獲取分布式逆變器仿真系統輸出的電壓和電流；

基于所述分布式逆變器物理系統和分布式逆變器仿真系統輸出的各接入點電壓確定電壓校正矩陣，并基于所述分布式逆變器物理系統和分布式逆變器仿真系統輸出的各接入點電流確定電流校正矩陣；

基于所述電壓校正矩陣校正分布式逆變器仿真系統輸出的電壓，并基于所述電流校正矩陣校正分布式逆變器仿真系統輸出的電流。

所述分布式逆變器物理系統的類型包括單相和三相，所述分布式逆變器仿真系統的數學模型包括單相分布式逆變器仿真系統的數學模型和三相分布式逆變器仿真系統的數學模型。

所述單相分布式逆變器仿真系統的數學模型按下式構建：