[发明专利]并网光伏逆变器控制参数优化方法

说明书

本发明公开了一种并网光伏逆变器控制参数优化方法，首先建立光伏发电系统小信号分析模型，利用特征值分析和灵敏度分析初步确定影响系统振荡的主要因素；对小信号模型进行多时间尺度降阶，基于降阶模型分析控制器参数对振荡模式的影响，确定需优化的主要控制器参数及其取值范围；最后建立综合考虑系统稳定性、阻尼比和振荡模态的目标函数，采用遗传算法进行参数寻优。本发明可以减少需优化的控制器参数，缩小参数的取值范围，能够有效改进光伏发电系统的振荡问题并简化参数设计的工作量。

技术领域

本发明涉及一种并网光伏逆变器控制参数优化方法，尤其涉及一种并网光 伏逆变器控制参数优化方法，属于新能源并网发电技术领域。

背景技术

由于环境约束和能源可持续供应需求，光伏发电以其清洁、可再生、资源 充足等优势，在世界范围内获得了高度关注，其在电力系统中的渗透率不断提 高，大型化和规模化是目前光伏产业重要的发展趋势。

一个稳定运行的光伏并网系统，首先必须是小信号稳定的。但随着光伏容 量的不断增大，光伏系统和电网之间的相互影响日趋明显，使得系统振荡更易 发生，严重时会威胁到电网的安全稳定运行，影响新能源发电的并网消纳。因 此，提高光伏发电系统的小干扰稳定性具有重要意义。

特征值分析法是目前研究电力系统小干扰稳定性的常用方法，能够得到描 述系统稳定的信息，并为系统阻尼振荡特性分析及控制器参数设计奠定基础。 但现有方法存在两点不足：一是优化对象为所有控制器参数，二是绘制特征值 轨迹的方法均是令控制器参数在一定范围内以某一步长变化，计算并观察特征 值随该参数变化的情况。这种传统的优化方法一方面需要对所有控制器参数进 行寻优，增加了计算难度，另一方面在绘制特征值轨迹和执行寻优算法时均需 要重复求解系统雅可比矩阵的特征值。若将其应用到较大的网络中，计算难度 指数倍增大，随着雅可比矩阵维数增加很可能引起“维数灾”的问题。从以上 分析可以看出，现有技术中出现的方法有一定的局限性，使用效果不好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种并网光伏逆变器控制参数优化方 法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种并网光伏逆变器控制参数优化方法，包括如下步骤：

步骤1：建立光伏发电系统小干扰分析模型：

式中，x＝[x₁,…,x_n]^T和z＝[z₁,…,z_q]^T分别为系统第一至第二状态变量，u＝[u₁,…,u_m]^T为系统输入变量，为x的导数，A为系数状态矩阵，B为系统输入矩阵；ε为

步骤2：分析光伏发电系统的稳定性：

如果系数状态矩阵A各特征值λ_i均具有负实部，则光伏发电系统的运行点 是小干扰稳定的；否则，伏发电系统的运行点是不稳定的；

步骤3：计算系数状态矩阵的特征值λ_i对系统参数k_j的灵敏度：