[发明专利]多端口能源路由器自-互-群多层次稳定辨识与回稳方法

权利要求书

1.一种多端口能源路由器自-互-群多层次稳定辨识与回稳方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：对待检测的单项双能流多端口能源路由器系统进行系统参数初始化；所述系统参数包括能源路由器系统前端DC变换器、双有源桥双向DC-DC变换器、后端AC/DC变换器这三个子系统中的电阻值、电感值、电容值、线路阻抗、开关频率及多接口处储能、光伏设备；

步骤2：根据前端DC变换器的拓扑结构构建其Eular-Lagrange数学模型，并根据前端DC变换器的数学模型计算其传递函数，进而判断多端口能源路由器系统直流前端的稳定性，若判别结果为失稳，则判定多端口能源路由器系统为自层级失稳，并执行步骤7，否则执行步骤3；

步骤3：根据双有源桥双向DC-DC变换器的拓扑结构构建其Eular-Lagrange数学模型，并根据双有源桥双向DC-DC变换器的数学模型计算其传递函数，进而判断其稳定性；若判别结果为失稳，则判定多端口能源路由器系统为自层级失稳，执行步骤7，否则执行步骤4；

步骤4：根据后端AC/DC变换器的电路拓扑结构构建其Eular-Lagrange数学模型，并根据后端AC/DC变换器的数学模型计算其传递函数，根据其传递函数的奈斯曲线判定后端AC/DC变换器的稳定性，若判别结果为失稳，则判定多端口能源路由器系统为自层级失稳，并执行步骤7，否则执行步骤5；

步骤5：通过步骤2-4在确定单项双能流多端口能源路由器的基本三级独立子系统稳定后，在双有源桥双向DC-DC变换器前后级母线处接入多负载及光伏、风机这些新能源设备，进一步确定单项双能流多端口互耦合能源路由器的单体稳定性；若判别结果为失稳，则判定多端口能源路由器系统为互层级失稳，并执行步骤7，反之则执行步骤6；

步骤6：通过步骤5在确定单项双能流多端口能源路由器单体稳定后，判断集群能源路由器整个系统的稳定性；若判断结果为失稳，则集群双能流多端口能源路由器系统为能源路由器群层级失稳，执行步骤7，进行集群能源路由器三层阻抗重塑，使得系统达到稳定；

步骤7：如果通过上述步骤2-6辨识得到集群单项双能流多端口能源路由器系统存在失稳结果，则针对步骤2-6不同层次的失稳环节分别采用自调节参数技术、无源耦合阻抗重塑技术和源侧级联阻抗重塑技术使系统稳定；

步骤7.1：针对能源路由器自层级失稳现象，根据下垂系数越小系统稳定性越高的原则，分别利用反正切函数调节单台能源路由器的后端DC变换器中的下垂控制系数，并重新执行步骤1；

步骤7.2：针对能源路由器互层级失稳现象，电源侧级联阻抗控制降低电源侧子系统的阻抗来满足系统的稳定性；经过此无源耦合阻抗重塑技术后，重新执行步骤5；

步骤7.3：针对能源路由器群层级失稳现象，通过增大电源侧输出导纳矩阵来实现系统的稳定，即降低戴维南等效电路中的输出阻抗值，单体能源路由器稳定的情况下，集群能源路由器由于相互耦合仅会诱发低频振荡和同步失稳，而非全频域失稳，因此设计的虚拟阻抗是特定频域内的阻抗重塑技术；经过此源侧级联阻抗重塑技术后，重新执行步骤6。