[發明專利]一種多逆變器系統穩定性提升優化方法和裝置

在審

• 申請號: 202310011295.1
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN116054249A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 周柯;張龍飛;金慶忍;奉斌;莫枝閱;盧柏樺
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/00;H02J3/24
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 裴康明

本發明屬于電力領域，尤其涉及多逆變器系統穩定性提升優化方法和裝置，方法包括根據多逆變器系統的拓撲結構，確定系統穩定性的影響因素；將S域中系統穩定性判據轉換成頻域中的穩定性判據；優化有源阻尼器接入系統的數量和位置，以提升所述多逆變器系統的穩定性。通過根據多逆變器系統的拓撲結構，確定系統穩定性的影響因素，可以針對具體的多逆變器系統進行分析以提高后續優化的適用性；將S域中系統穩定性判據轉換成頻域中的穩定性判據，可以提高優化的準確性；優化有源阻尼器接入系統的數量和位置，以提升所述多逆變器系統的穩定性。

技術領域

本發明屬于電力領域，尤其涉及一種多逆變器系統穩定性提升優化方法和裝置。

背景技術

隨著分布式發電技術的快速發展，可再生能源的總裝機容量和滲透率不斷提高，同時越來越多的逆變器裝置接入電網。

然而，由于濾波器、電流控制器、電網結構和阻抗波動等多重因素的影響，容易導致逆變器系統中發生諧振現象。特別是當微電網實際運行過程中，不同逆變器之間的交互作用、多臺逆變器與電網的交互作用會加重諧振現象的發生，存在供電質量和高次諧波等問題，嚴重影響電力系統安全可靠穩定地運行。因此，多逆變器系統的穩定性分析以及提升系統穩定性的研究具有重大意義。現有的技術研究大多數針對單逆變器系統或多并聯逆變器系統進行穩定性分析，對于多節點網狀結構微電網接入多臺逆變器時的穩定性有待深入研究。此外，對于提高系統穩定性的研究，部分學者提出通過加入有源阻尼器，對阻抗結構進行重塑，使得交互系統中連接處的回率矩陣滿足奈奎斯特穩定判據，從而保證系統的穩定性。但是，現有研究大多數是通過優化有源阻尼器參數使得系統穩定，并未考慮優化有源阻尼器在系統中接入的位置和數量。

發明內容

為了解決或者改善上述問題，本發明提供了一種多逆變器系統穩定性提升優化方法和裝置，具體技術方案如下：

本發明提供一種多逆變器系統穩定性提升優化方法，包括：根據多逆變器系統的拓撲結構，確定系統穩定性的影響因素；將S域中系統穩定性判據轉換成頻域中的穩定性判據；優化有源阻尼器接入系統的數量和位置，以提升所述多逆變器系統的穩定性。

優選的，所述根據多逆變器系統的拓撲結構，確定系統穩定性的影響因素，包括：根據所述多逆變器系統的拓撲結構，確定對應的等效阻抗模型；基于所述等效阻抗模型對應的電壓源等效阻抗、變壓器等效阻抗、線路的等效阻抗、負荷的等效阻抗、逆變器等效輸出電流、逆變器諾頓等效模型的電流源和逆變器諾頓等效模型的電流源等效輸出導納，確定所述影響因素Lm。

優選的，所述將S域中系統穩定性判據轉換成頻域中的穩定性判據，包括：

將s域中特征值λ_i的奈奎斯特曲線在頻域中畫出得到奈奎斯特圖，分解得到λ_i＝Re[λ_i(f)]+jIm[λ_i(f)]；

所述奈奎斯特圖中A點，λ_i虛部Im[λ_i(f)]＝0，設虛軸穿越零點處的頻率為f₀，此時λ_i實部Re[λ_i(f₀)]＜-1；

所述奈奎斯特圖中不包含(-1,0)點，且當所述奈奎斯特曲線中任意點的虛部為0時，該點的實部小于-1并大于-0.75。

優選的，所述基于粒子群算法優化接入所述多逆變器系統的所述有源阻尼器的數量和位置。

優選的，所述基于粒子群算法優化接入所述多逆變器系統的所述有源阻尼器的數量和位置，包括：

S1、設置參數，其中，初始化阻尼器數量n＝0，粒子群規模N，粒子維度D，為Lm特征值λ的個數，最大迭代次數，慣性權重w，個體學習因子c1，全局學習因子c2；