逆变器集群并联的暂态同步稳定边界分析方法及控制器设计方法

文档序号:36410610发布日期:2023-12-18 22:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.逆变器集群并联的暂态同步稳定边界分析方法,其特征在于:该方法包括以下步骤,

2.如权利要求1所述的逆变器集群并联的暂态同步稳定边界分析方法,其特征在于:s1步骤中,所述构网型逆变器集群并联系统的简化电路模型,具体是指,每台逆变器连接滤波电感与滤波电容,逆变器输出滤波后的电流经过线路电抗后汇集于公共耦合点,形成总输出电流,该电流再经过线路电抗输出到本地负荷。

3.如权利要求1所述的逆变器集群并联的暂态同步稳定边界分析方法,其特征在于:s1步骤中,构网型逆变器控制模型中的有功控制环节和无功环路采用下垂控制策略,有功和无功控制环节产生电压参考值的相位和幅值指令,再经过电压电流环后产生驱动信号,馈入到pwm发生器中实现控制功能。

4.如权利要求1-3任意一项所述的逆变器集群并联的暂态同步稳定边界分析方法,其特征在于:s1步骤中逆变器均采用功率外环为下垂控制,内环为级联双环矢量电压和电流的控制策略,功率外环的时间尺度远大于内环,在分析过程中将电压电流内环视为具有理想参考跟踪的统一增益,所述逆变器的下垂控制有功功率环数学模型为

5.如权利要求4所述的逆变器集群并联的暂态同步稳定边界分析方法,其特征在于:s2步骤中,在离网模式下构网型逆变器集群并联系统的简化电路模型中使用基尔霍夫定理,可得到逆变器输出有功功率为

6.如权利要求5所述的逆变器集群并联的暂态同步稳定边界分析方法,其特征在于:假设公共耦合点(pcc)频率恒定,其值等于逆变器实现并联且稳定运行后的频率值,结合逆变器的下垂控制有功功率环数学模型和逆变器输出有功功率,可以得到s2步骤中第i台逆变器的虚拟功角动态非线性数学方程,

7.如权利要求6所述的逆变器集群并联的暂态同步稳定边界分析方法,其特征在于:s3步骤中,逆变器在并联过程中发生暂态同步失稳的机理,具体是指,当第n+1台逆变器与前n台逆变器组成的系统发生并联时,每台逆变器的等效参考有功功率发生阶跃变化,导致等效参考有功功率与逆变器可传输的最大有功功率无法平衡,即|prefeqi|>3voivpcc/2xgi,进一步导致保持最终功角将持续增大至无穷,系统发生暂态同步失稳。

8.如权利要求7所述的逆变器集群并联的暂态同步稳定边界分析方法,其特征在于:根据暂态同步失稳机理可得出基于下垂控制的逆变器在并联过程中保持暂态同步稳定的充分必要条件,即所述暂态同步稳定边界,

9.基于上述权利要求1-8任意一项的暂态同步稳定边界的控制器设计方法,具体如下:

10.如权利要求9所述的基于暂态同步稳定边界的控制器设计方法,其特征在于:不同的逆变器集群并联系统条件对应不同的下垂系数取值范围,具体的,


技术总结
本发明公开了一种逆变器集群并联的暂态同步稳定边界分析方法及控制器设计方法。本发明首先构建离网模式下,构网型逆变器集群并联系统的简化电路模型,构建构网型逆变器控制模型;结合基尔霍夫定理与构网型逆变器控制模型建立所述系统在与一台逆变器发生并联过程中的通用逆变器虚拟功角动态非线性数学方程;基于该数学方程分析逆变器在并联过程中发生暂态同步失稳的机理,并提出暂态同步稳定边界。本发明提出了暂态同步稳定边界及逆变器的控制器设计,以确保逆变器能在并联过程中保持暂态同步稳定,保证了系统的安全稳定运行。

技术研发人员:马俊鹏,袁艺,王顺亮,焦宁,刘天琪
受保护的技术使用者:四川大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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