[发明专利]一种三相并网系统无阻尼稳定性分析的方法

说明书

本发明涉及系统稳定性分析领域，提高了一种三相并网系统无阻尼稳定性分析的方法。在本发明实施例中，通过建立系统的离散数字域下的数学模型，然后根据所述数学模型获取离散系统的零极点位置与谐振控制频率的比值关系，并且根据所述比值关系对系统进行无阻尼稳定性分析，使得并网系统能够提高稳定性，提交工作效率。

技术领域

本发明属于系统稳定性分析领域，尤其涉及一种三相并网系统无阻尼稳定性分析的方法。

背景技术

近年来，随着环境污染的加剧，化石能源问题的紧缺，可再生能源的开发和利用受到越来越多的国家的关注，分布式发电系统由于具有初期假设投资低、发电方式灵活等特点而成为一种巨大发展市场的新能源综合利用方式。并网变流器作为分布式发电系统与电网公共接入点之间的能量接口单元，是分布式发电系统中极其重要的组成部分。

由于并网变流器通常采用高频PWM技术，并网电流中会含有高次谐波，故需要采用滤波器滤除该谐波噪声。采用LCL滤波器不仅可以获得较好的滤波效果，同时可以降低成本，提高系统动态响应速度，但由于LCL滤波器是一个三阶系统，在谐振频率处幅频特性曲线上会存在谐振尖峰，相频特性曲线上会有-180°的相角突变，这会造成系统振荡甚至不稳定。为了抑制谐振的危害，需要对谐振尖峰进行阻尼控制，传统的方法有：1)、无源阻尼方案是通过增加无源阻尼电阻来改变系统矩阵，增加系统阻尼，抑制谐振尖峰，但是该方法会增加系统损耗，降低系统效率。2)、有源阻尼方案是检测其他状态变量引入多环反馈控制系统，从而增加系统阻尼，该方法需要额外的传感器，增加成本，同时多环反馈参数设计复杂。

LCL滤波器各个参数之间联系紧密，对系统的滤波效果、谐振频率取值、电流衰减比等重要参数都会产生一定的影响，同时，在设计的过程中，需要综合考虑的限制条件也很多，如成本、体积、效率、损耗、无功交换等等，故LCL滤波器的参数设计复杂。传统设计方法均是在未考虑系统稳定条件下来设计的LCL滤波器参数，设计完成以后采用无源阻尼或者有源阻尼稳定性控制方案来提高系统的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种三相并网系统无阻尼稳定性分析的方法，解决现有技术中存在的上述问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种三相并网系统无阻尼稳定性分析的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

建立系统的离散数字域下的数学模型；

根据所述数学模型获取离散系统的零极点位置与谐振控制频率的比值关系；

根据所述比值关系对系统进行无阻尼稳定性分析。

进一步，所述建立系统的离散数字域下的数学模型的步骤，包括：

根据以下算式计算系统的开环传递函数：

其中：

表示LCL滤波器的谐振角频率；

取系统谐振频率与采样频率的比例因子为k，即：

则上面系统的离散开环传递函数可以简化为下式：

其中：