[发明专利]一种光伏并网发电系统振荡抑制方法及系统

权利要求书

1.一种光伏并网发电系统振荡抑制方法，其特征在于，包括：

获取光伏并网逆变器控制策略，根据所述光伏并网逆变器控制策略建立光伏并网逆变器在d-q坐标系下的频域阻抗模型，其中，所述频域阻抗模型中包含光伏并网逆变器并网的导纳矩阵；

根据所述导纳矩阵和传输网络阻抗矩阵建立光伏并网发电系统的广义Nyquist模型，并基于所述广义Nyquist模型分析所述光伏并网发电系统是否稳定；

若所述光伏并网发电系统不稳定，则基于光伏并网发电系统特征值的Nyquist曲线选取对所述光伏并网发电系统稳定性影响最大的目标参数；

获取所述目标参数变化时，光伏并网发电系统特征值的Nyquist曲线和(-1,0)点的位置情况，使得到所述目标参数的修正方向，并根据所述修正方向对所述目标参数进行调参。

2.根据权利要求1所述的一种光伏并网发电系统振荡抑制方法，其特征在于，所述根据所述光伏并网逆变器控制策略建立光伏并网逆变器在d-q坐标系下的频域阻抗模型包括：

考虑光伏并网逆变器的结构和控制策略，建立光伏并网逆变器在d-q坐标系下的频域阻抗模型，所述频域阻抗模型包括主电路模型和控制器模型，其中光伏并网逆变器主电路的小信号方程为：

，

式中，为逆变器滤波电感，为拉普拉斯算子，为电网基波频率，为逆变器中直流侧电压源，为并网点d轴电压分量的小信号值，为并网点q轴电压分量的小信号值，为并网点d轴电流分量的小信号值，为并网点q轴电流分量的小信号值，为PWM占空比在d轴分量的小信号值，为PWM占空比在q轴分量的小信号值；

根据光伏并网逆变器主电路的小信号方程推导无控制环的逆变器模型，并将占空比置为0，得到输出阻抗的表达式：

，

式中，为主电路的阻抗矩；

将电网电压置为0，得到占空比矢量和电感电流矢量之间的传递函数矩阵：

，

将光伏并网发电系统的d-q轴和控制环的d-q轴重合，其中，光伏并网发电系统的d-q轴和控制环的d-q轴之间的坐标变换公式为：

，

式中，为角度差；

计算角度差的表达式为：

，

式中，为并网点d轴电压的稳态值，为逆变器中锁相环的PI控制环节，为锁相环的比例参数，为锁相环的积分参数；

并定义为：

，

根据光伏并网发电系统的d-q坐标系和控制环的d-q坐标系的变换关系，表示锁相环对电压的影响、锁相环对电流的影响和锁相环对占空比的影响：

，

，

，

式中，为d轴电压分量的小信号值，为q轴电压分量的小信号值，为d轴电流分量的小信号值，为q轴电流分量的小信号值，为d轴PWM占空比分量的小信号值，为q轴PWM占空比分量的小信号值，为d轴电流分量的稳态值，为q轴电流分量的稳态值，为d轴PWM占空比分量的稳态值，为q轴PWM占空比分量的稳态值；

采用电流环控制，光伏并网逆变器的小信号方程为：

，

，

给定光伏并网逆变器的小信号值为0，即：

，

式中，为作用在电压的小信号值上的控制，为作用在电流误差上的控制，为作用在电流的小信号值上的控制，为逆变器电流环中PI控制环节；

根据光伏并网系统和控制环输出的电压电流和占空比的关系，构建光伏并网逆变器的小信号模型，根据小信号模型的输入输出关系推导出光伏并网逆变器并网阻抗模型：

，

将光伏并网逆变器并网模型等效为诺顿电路，多个光伏并网逆变器并网等效为多个诺顿电路并联，并联后的诺顿电路整体的阻抗模型为：

，

式中，为第i个并网逆变器的导纳矩阵，为并网变流器总数。

3.根据权利要求1所述的一种光伏并网发电系统振荡抑制方法，其特征在于，其中所述广义Nyquist模型的表达式为：

，

式中，为系统回比矩阵，为光伏并网逆变器并网的导纳矩阵，为传输网络阻抗矩阵。