[發(fā)明專利]一種交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110694363.X
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113839413A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 范棟琛;袁宇波;王晨清;張宸宇;葛雪峰;李娟;劉瑞煌;姜云龍;宋亮亮;楊毅;高磊;袁曉冬
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/42;H02M7/493;G06F30/20;G06F111/04
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 丁博寒

1.一種交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10：遍歷電網(wǎng)參數(shù)、主電路參數(shù)以及控制器參數(shù)，構(gòu)建包含負荷、輸電線路、系統(tǒng)電壓、等效電容、逆變器的導納形式的諾頓等效電路；

S20：根據(jù)所述諾頓等效電路，得到弱電網(wǎng)公共連接點處全局導納s域表達式Y(jié)_total(s)，其中Y_total(s)表示系統(tǒng)所有導納之和；

S30：計算全局導納頻域增益的虛部值，求解并網(wǎng)系統(tǒng)所有的諧振頻率；

S40：根據(jù)步驟S30所得的諧振頻率，求解在諧振頻率處的全局導納頻域增益實部值R_d，若R_d大于0，則并網(wǎng)系統(tǒng)不穩(wěn)定，繼續(xù)步驟S50；若R_d最小值小于0即為系統(tǒng)穩(wěn)定區(qū)域，轉(zhuǎn)至步驟S60；

S50：修改逆變器軟硬件參數(shù)L、C、Kpi，再迭代一遍并網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)，計算全局導納，并重復步驟S10～S40；

S60：根據(jù)諧振穩(wěn)定裕度約束公式和系統(tǒng)帶寬約束公式，獲得逆變器參數(shù)穩(wěn)定區(qū)域范圍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法，其特征在于，在多個并網(wǎng)逆變器連接到系統(tǒng)的公共連接點處時，將多個并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)系統(tǒng)用全局導納等效模型表示。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法，其特征在于，在所述全局導納模型中，電網(wǎng)等效為一個理想電壓源和電網(wǎng)阻抗，線性負荷等效為電阻和基波電抗，非線性負荷等效為諧波電流，電纜群等效為對地電容，逆變器等效為一個受控電流源和輸出阻抗。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法，其特征在于，在全局導納s域表達式Y(jié)total(s)中，令s＝jω，可以得到實部和虛部分離的導納頻域表達式：

其中，并網(wǎng)諧振點是指全局導納Y_total頻域增益虛部為零時的所有頻次。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法，其特征在于，在所述表達式(1)中，令導納的頻域增益虛部為零，得到諧振頻率ωs。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法，其特征在于，令全局導納Y_total頻域增益實部為R_d，則得到諧振頻率ωs和增益實部R_d表達式：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法，其特征在于，由表達式(2)得出，每個諧振頻率ωs都是關于系統(tǒng)參數(shù)的函數(shù)，則所述諧振頻率的表達式為：

w_s(L_g(L_1,i,L_2,i,C_i,K_p,i,T_s,i,i＝1,2K,n)) (3)

其中，在一個并網(wǎng)系統(tǒng)中若存在若干個諧振頻率，則稱R_d大于零為正阻尼，其小于零為負阻尼，根據(jù)Nyquist穩(wěn)定判據(jù)，當在諧振頻率ω_s處的全局導納增益全都為正，即所有ω_s下的R_d大于0，則并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法，其特征在于，根據(jù)表達式(3)可知，若最小的R_d大于0，則并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定，將表達式(3)代入表達式(2)，可得相應的諧振穩(wěn)定性設計約束表達式：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法，其特征在于，為保證系統(tǒng)擁有較快的響應速度，給系統(tǒng)參數(shù)設計留出一定裕度，系統(tǒng)參數(shù)設計的約束條件還包括：電流環(huán)帶寬的約束。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的交直流混合配電網(wǎng)逆變器參數(shù)設計方法，其特征在于，對于采用PI控制的逆變器，其帶寬f_b和PI參數(shù)K_p和K_i的關系，即帶寬等式約束表達式為：

其中，ω₀為基波角頻率，K_p和K_i分別為比例和積分系數(shù)，若min(Rd)0，保證足夠的帶寬和增益，首先修改控制器參數(shù)K_pi，再迭代一遍并網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)，計算全局導納，直至滿足表達式(4)和表達式(5)等式約束，得到L、C、K_pi參數(shù)范圍。