[發明專利]多變流器并聯系統的自適應參數化模型降階方法

在審

• 申請號: 202310465491.6
• 申請日: 2023-04-26
• 公開（公告）號: CN116488161A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 江迅;茆美琴;解寶;汪海蛟;張榴晨
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06F17/16;G06F17/18;G06F30/20;H02J3/38;G06F113/04
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發明公開了一種多變流器并聯系統的自適應參數化模型降階方法，是通過在參數化降階模型構建過程中引入通用插值策略優化算法來提升所得參數化降階模型的誤差性能。所述方法中分別使用參數插值優化算法和頻率插值優化算法實現對多變流器并聯系統參數化模型降階過程中參數及頻率插值策略的自適應優化，并基于優化的參數及頻率插值策略結合Krylov子空間法構建降階投影矩陣，最后使用所得降階投影矩陣獲得多變流器并聯系統的參數化降階模型。該方法通過對參數及頻率插值策略的自適應優化大幅提升了所得多變流器參數化降階模型的精確度，可構建適用不同多變流器并聯系統并網小信號穩定性分析的多變流器并聯系統參數化降階模型。

技術領域

本發明涉及多變流器并聯系統建模領域，更具體地說是為多變流器并聯系統的自適應參數化模型降階方法。

背景技術

可再生能源在電力系統中滲透率的提升加快了電力系統的低碳化進程。在現代電力系統中，可再生能源多通過不同多變流器并聯系統接入電網，隨著越來越多的多變流器并聯系統接入電力系統，在多變流器并聯系統主導的電力系統中，大量電力電子變流器引入的不穩定振蕩模態給電力系統的穩定運行帶來了新的挑戰。然而，由多變流器并聯系統主導的電力系統的全階模型具有極高的階數，這使得電力系統的小信號穩定性分析面臨巨大的計算壓力。為了降低多變流器并聯系統主導的電力系統小信號穩定性分析的計算壓力，需構建各多變流器并聯系統的參數化降階模型，現有針對多變流器并聯系統全階模型的降階方法多難以實現對全階模型參數特性的保留，非參數化降階模型對于工作點等參數頻繁變化的多變流器并聯系統難以適用。在傳統參數化模型降階方法中，降階模型的精度受參數及頻率插值策略選取策略的影響較大，將現有的參數化模型降階方法直接應用于多變流器并聯系統時所得參數化降階模型誤差較大，難以適用于小信號穩定性分析中。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足，提供一種多變流器并聯系統的自適應參數化模型降階方法，在模型降階過程中保留了全階模型的參數特性，并且通過對參數和頻率插值策略的自適應優化大幅提升了所得參數化降階模型的誤差性能。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明多變流器并聯系統的自適應參數化模型降階方法，是將多變流器并聯系統全階模型降階為適用多變流器并聯系統的并網小信號穩定性分析的參數化降階模型，所述降階方法是按如下步驟進行：

步驟1：通過理論分析獲得多變流器并聯系統的全階模型，記為模型G_f(p)，由式(1)表征模型G_f(p)的狀態空間形式，設置降階頻段Ω，Ω＝[ω₁,ω₂]，ω₁為降階頻段起始頻率，ω₂為降階頻段截止頻率；

式(1)中：

p為模型降階過程所保留的參數，p∈P_s，P_s為參數p的取值范圍，P_s＝[P_s1,P_s2]；

P_s1為參數p上限值，P_s2為參數p下限值；

E_M(p)為模型G_f(p)的n維單位矩陣，E_M(p)∈R^n×n，R^n×n是n×n維實數集；

A_M(p)為模型G_f(p)的n維狀態空間矩陣，A_M(p)∈R^n×n；

B_M(p)為模型G_f(p)的n維輸入矩陣，B_M(p)∈R^n×1，R^n×1是n×1維實數集；