[发明专利]一种非线性负荷作用下分布式电源运行状态分析方法

权利要求书

1.一种非线性负荷作用下分布式电源运行状态分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对分布式电源采用三相三线制逆变器模型表示，包括信号检测环节、控制算法环节、调制算法环节和输出驱动环节；所述信号检测环节用于获取逆变器输出端的电量信号，并计算得到电量跟踪误差信号；所述控制算法环节用于令逆变器输出电量跟踪参考值；所述调制算法环节用于基于脉宽调制对电量跟踪参考值进行调制产生驱动脉冲；所述输出驱动环节用于对开关管进行控制，输出所需电压或电流值；

(2)对三相不控整流型非线性负载进行建模，将三相不控整流型非线性负载的导通过程使用开关函数表示，当不考虑换相过程时，在时域内通过比较三相电压波形的相对大小来获得开关函数，进而获得交流侧电流的频域形式；

(3)构造并网和离网两种模式下，非线性负载下求解逆变器输出特性的辅助方程，并采用预处理阻尼JFNK对所形成的辅助方程进行求解，从而获取DG与非线性负荷谐波交互特性的量化分析结果，进而得到非线性负荷作用下分布式电源运行状态。

2.根据权利要求1所述的一种非线性负荷作用下分布式电源运行状态分析方法，其特征在于，采用二维傅里叶变换对所述调制算法环节进行建模，包括：

对分布式电源逆变器模型的相桥臂电压z(t)＝f(x,y)进行二维傅立叶分解，其变换形式为：

其中，x为高频载波，表示为x＝ω_ct+θ_c，y为低频调制波，表示为y＝ω₀t+θ₀，

A₀₀是直流分量的系数，m和n分别表示m次高频载波和n次低频载波，A_0n和B_0n分别是n次低频余弦和正弦分量的系数，A_m0和B_m0分别是m次高频余弦和正弦分量的系数；A_mn和B_mn分别表示mx+ny频率处余弦和正弦分量的系数；

若未发生过调制，则系数A_mn和B_mn表示为：

若发生过调制，在系数A_mn和B_mn表示为：

其中，ω_c为载波频率，θ_c为载波偏移角，ω₀为调制波角频率，θ₀为调制波偏移角，V_dc为直流侧电压，M为调制度，ψ为对应超调时的角度，且满足ψ＝arcos(1/M)。

3.根据权利要求1所述的一种非线性负荷作用下分布式电源运行状态分析方法，其特征在于，所述分布式电源逆变器模型根据控制目标分为电流源型分布式电源和电压源型两种分布式电源，对于电流源型分布式电源构造电流控制算法环节；对于电压源型两类分布式电源控制算法环节包含电流控制内环和电压控制外环；两种分布式电源分别构造控制算法环节、调制算法环节和输出驱动环节的传递函数。