三相单级光伏并网的电磁与机电暂态模型的建模方法
【专利摘要】本发明公开了一种三相单级光伏并网系统的电磁与机电暂态模型的建模方法，基于MATLAB/SIMULINK平台，电磁暂态模型为基于电力电子器件的光伏阵列模型，机电暂态模型为基于微分方程的相量模型，适用于三相单级光伏并网系统接入配电网、高压输电网后，电力系统的电磁暂态、机电暂态的仿真分析、三相单级光伏并网系统的设计与控制，具有很强的自适应性，十分实用，具有良好的应用前景。
【专利说明】三相单级光伏并网的电磁与机电暂态模型的建模方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种三相单级光伏并网系统的电磁与机电暂态模型的建模方法，属于电力系统模型、仿真与控制【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着智能电网、微电网、分布式发电技术的发展，光伏发电将会大量接入配电网以及输电网，一方面，由于太阳能的随机性、间歇性，光伏发电的大量接入将会对电力系统的安全运行产生重大影响；另一方面，主动配电网技术的发展要求对分布式电源在配电网层面进行协调控制。在今后相当长一段时间内，光伏发电将会作为配电网中最主要的分布式电源。因此，为了仿真分析光伏系统对输电网、配电网安全运行的影响以及光伏发电的协调控制，迫切需要建立光伏发电系统的电磁暂态与机电暂态模型，以便深入研究分布式光伏发电接入配电网的安全运行问题，如光伏发电对继电保护、稳定性、电能质量、配网自动化、可靠性、风险评估的影响、分布式电源协调控制方法、大型光伏发电站对大电网安全稳定运行的影响等。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对目前迫切需要建立光伏发电系统的电磁暂态与机电暂态模型的问题。本发明的三相单级光伏并网系统的电磁与机电暂态模型的建模方法，基于MATLAB/SMULINK平台，适用于三相单级光伏并网系统接入配电网、高压输电网后，电力系统电磁暂态、机电暂态的仿真分析、光伏逆变器的设计与控制，具有很强的适应性，十分实用，具有良好的应用前景。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0005]一种三相单级光伏并网的电磁与机电暂态模型的建模方法，其特征在于:电磁暂态模型为基于电力电子器件的光伏阵列模型，机电暂态模型为基于微分方程的光伏控制系统的相量模型，建模方法包括以下步骤，
[0006]步骤(Al)，根据光伏阵列模型为电流受电压控制的受控电流源，列出其的电流-电压特性的方程式(I)，
【权利要求】
1.一种三相单级光伏并网系统的电磁与机电暂态模型的建模方法，其特征在于:电磁暂态模型为基于电力电子器件的光伏阵列模型，机电暂态模型为基于微分方程的相量模型，建模方法包括以下步骤， 步骤(Al)，光伏阵列模型为电流受电压控制的受控电流源，列出其电流-电压特性的方程式(I)，
2.根据权利要求1所述的三相单级光伏并网系统的电磁与机电暂态模型的建模方法，其特征在于:步骤(BI)，将电压型变流器有功、无功进行解耦控制的方法为， (1)，构建与光伏阵列输出端连接的电压型变流器，根据方程式(6)，得到电压型变流器交流侧的动态特性，
3.根据权利要求1或2所述的三相单级光伏并网系统的电磁与机电暂态模型的建模方法，其特征在于:步骤(B2)，建立电流内环控制器的控制策略， (1)，分别将电流参考量idMf、iqref减去状态变量id、iq,得到电流偏差信号ed、eq； (2)，将流偏差信号ed、e(1分别经过电流控制器kd(s)、kq(s)得到，辅助控制变量Ud、U(1; (3)，电流控制器匕(8)、1^(8)的传递函数为公式(15)，
4.根据权利要求3所述的三相单级光伏并网系统的电磁与机电暂态模型的建模方法，其特征在于:所 述电流参考量i_f的取值为i_f = O，使得构建的光伏控制系统的功率因数为I。
【文档编号】G06F19/00GK103997059SQ201410213562
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】张剑, 袁晓冬 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院