[發(fā)明專利]基于參數(shù)化恒導(dǎo)納模型的多逆變器仿真建模與優(yōu)化方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111658183.2 | 申請日： | 2021-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN114429039A | 公開（公告）日： | 2022-05-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 蔣嘯宇;樓冠男;顧偉;李珂;楊志淳;楊帆;沈煜 | 申請（專利權(quán)）人： | 東南大學(xué);國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學(xué)研究院 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F30/27;G06N3/12;G06F111/06;G06F113/04 |
| 代理公司： | 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357 | 代理人： | 趙丹 |
| 地址： | 210096 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 參數(shù) 導(dǎo)納 模型 逆變器 仿真 建模 優(yōu)化 方法 | ||
1.基于參數(shù)化恒導(dǎo)納模型的多逆變器仿真建模與優(yōu)化方法，其特征在于，所述多逆變器仿真建模與優(yōu)化方法包括如下步驟：
S1:根據(jù)參數(shù)化恒導(dǎo)納開關(guān)的穩(wěn)態(tài)匹配值確定逆變器中的部分參數(shù)；
S2:采用參數(shù)化恒導(dǎo)納開關(guān)替換電路中開關(guān)，先對單個逆變器建立狀態(tài)空間，并以此為基礎(chǔ)對整個系統(tǒng)建立狀態(tài)空間表達式；
S3:根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)矩陣，構(gòu)造譜半徑與逆變器參數(shù)間的關(guān)系，并根據(jù)譜半徑-穩(wěn)定性原理確定系統(tǒng)穩(wěn)定域；
S4:將狀態(tài)矩陣按編號分塊，以暫態(tài)收斂速度、波動大小、系統(tǒng)耦合程度的加權(quán)平均為目標函數(shù)進行優(yōu)化，最終得到優(yōu)化后的參數(shù)；
S5:對各逆變器進行橋臂交叉初始化，通過狀態(tài)切換時刻上下橋臂間交叉賦值，進一步削弱暫態(tài)波動，提升系統(tǒng)動態(tài)性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于參數(shù)化恒導(dǎo)納模型的多逆變器仿真建模與優(yōu)化方法，其特征在于，所述S1中，在參數(shù)化恒導(dǎo)納開關(guān)建模過程中，基于數(shù)值積分的思想構(gòu)建初步模型，具體包括以下步驟：
S11:針對恒導(dǎo)納開關(guān)導(dǎo)納恒定的特性，根據(jù)如下公式，利用后退歐拉法建立離散化模型：
其中，Δt表示系統(tǒng)的仿真步長；L表示恒導(dǎo)納開關(guān)等效的電感量，C表示等效的電容量；iON,t和iOFF,t分別表示開關(guān)導(dǎo)通關(guān)斷時流經(jīng)開關(guān)的電流；uL,t和uC,t分別表示開關(guān)導(dǎo)通關(guān)斷時兩端的電壓；
S12:基于式(1)，將歷史電壓、電流源前的系數(shù)進行參數(shù)化處理，根據(jù)如下公式，用待定系數(shù)替換式(1)中的t-1時刻值前系數(shù)：
S13:將式(2)寫成式(3)所示輸出形式，以導(dǎo)通電壓、關(guān)斷電流作為輸出值，并根據(jù)離散系統(tǒng)Z函數(shù)終值定理，解出參數(shù)βON＝1，αOFF＝-1：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于參數(shù)化恒導(dǎo)納模型的多逆變器仿真建模與優(yōu)化方法，其特征在于，所述S2中，基于狀態(tài)空間相關(guān)原理，按以下步驟建立多逆變器系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式：
S21:基于多逆變器系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)，用參數(shù)化恒導(dǎo)納開關(guān)模型代替?zhèn)鹘y(tǒng)的開關(guān)函數(shù)模型，根據(jù)如下公式，對單逆變器進行狀態(tài)空間建模：
S22:基于式(4)的單逆變器狀態(tài)空間表達式，考慮連接阻抗，根據(jù)如下公式，構(gòu)造多逆變器的狀態(tài)空間表達式：
[u11,t,i12,t,i1L,t,u21,t,i22,t,i2L,t]T＝A[u11,t-1,i12,t-1,i1L,t-1,u21,t-1,i22,t-1,i2L,t-1]T+C (5)
式中，下標第一位表示逆變器編號，第二位1、2分別表示上下橋臂，L表示電感支路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于參數(shù)化恒導(dǎo)納模型的多逆變器仿真建模與優(yōu)化方法，其特征在于，所述S3中，針對整個系統(tǒng)的狀態(tài)空間矩陣，根據(jù)如下公式：
ρ(A)＝max{|λ1|,|λ2|,...,|λn|} (6)
其中，λi表示系統(tǒng)狀態(tài)矩陣的特征值；運用式(6)獲取系統(tǒng)狀態(tài)矩陣的譜半徑，并利用譜半徑-α、β等高線圖，構(gòu)造譜半徑關(guān)于逆變器參數(shù)α、β的關(guān)系。
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