[發明專利]一種并網逆變器運行參數的仿真優化方法

有效

• 申請號: 202011351824.5
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112462626B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 李飛;葛曉露;侯邦苧;宋志遠;朱時羽
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發明公開了一種并網逆變器運行參數的仿真優化方法，屬于仿真測試領域。該仿真優化方法針對硬件在環仿真系統存在操作步驟繁瑣，調試參數效率低等問題，進行了改進。本發明提出一種并網逆變器運行參數仿真優化方法，該仿真優化方法可在不同控制參數、不同環境參數下對并網逆變器的進行自動仿真測試，不同條件下的逆變器工作情況可以一鍵輸出，一目了然地找到最佳控制參數。

技術領域

本發明涉及仿真測試領域，具體地說是一種并網逆變器運行參數的仿真優化方法。

背景技術

電力電子系統非常復雜，且具有非線性、時變的特點，故其設計和分析的難度較大，一般需要借助一些仿真工具來輔助產品的設計，以縮短其開發周期、降低開發費用并提高可靠性。半實物實時仿真作為重要的仿真形式，其一般有兩種方式：“實際控制器+虛擬對象”和“虛擬控制器+實際對象”，主要應用于電力電子系統控制器軟件的開發過程。目前在使用RTLAB仿真平臺開發電力電子系統的過程中，大多以RTLAB平臺裝載主拓撲及電氣環境，以外接控制器裝載控制策略，構成“實際控制器+虛擬對象”的硬件在環仿真平臺。但在該平臺下調整控制器參數，以及驗證電力電子系統是否符合標準的測試過程中，需要多次重復停機、修改控制器參數、修改模型、編譯、仿真等步驟，且模型較大時系統啟停較慢，使得在該平臺下進行調試與測試非常低效。而在RTLAB環境下使用Python控制腳本調用該仿真系統，給高效的、自動化的硬件在環仿真帶來了可能。

綜上所述，對光伏并網逆變器仿真測試仍然存在以下問題：

1、現有的光伏并網逆變器在環仿真平臺需要多次手動改變參數，多次按步驟進行半實物仿真，多次保存、分析數據，整個過程會消耗大量時間。

2、現有的并網標準測試平臺，控制策略需要經過有功功率控制、無功功率控制、故障穿越控制、運行適應性、防孤島保護等測試，測試過程繁雜，測試環境多變，需要多次修改模型及電氣參數，同樣是一個耗時長、效率低的過程。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于如何實現加速參數迭代、仿真的過程，同時輸入多組控制參數，并將多組參數下的控制結果一并分析，更高效的選擇出最佳控制參數以及如何完成仿真步驟的自動化，自動切換測試項目，自動迭代預設電氣參數，自動保存測試結果等；

本發明的目的是這樣實現的。本發明提供了一種并網逆變器運行參數的仿真優化方法，首先基于Simulink仿真平臺構建并網逆變器仿真模型，然后將該并網逆變器仿真模型轉換為RT-LAB環境中，通過運行該并網逆變器仿真模型對并網逆變器運行中的運行參數進行仿真測試，并通過控制系統對運行參數進行優化；所述的控制系統包括上位機和控制器DSP，上位機和控制器DSP通過仿真器連接；所述并網逆變器運行中的運行參數包括控制參數和環境參數，所述控制參數為PI調節器的比例系數和積分系數，所述環境參數為逆變器有功功率和電網電壓；具體步驟如下：

步驟1，搭建并網逆變器仿真模型；

所述并網逆變器仿真模型由光伏陣列、逆變器主電路、濾波器和電網模塊組成，其中，光伏陣列與逆變器主電路相連，逆變器主電路與濾波器相連，濾波器與電網模塊相連，逆變器主電路通過串口通信與控制器DSP連接；

步驟2，仿真時段的設立；

令進行一次仿真測試的時長為仿真時長L，將仿真時長L等分為n個仿真時段，每一個仿真時段的時長記為仿真時段時長v，v＝L/n，將n個仿真時段中的任一個仿真時段記為仿真時段S_x，x＝1，2…n；