[发明专利]一种基于节点映射的光伏并网多逆变器系统谐振观测方法

权利要求书

1.一种基于节点映射的光伏并网多逆变器系统谐振观测方法，其特征在于，包括谐振频率检测、确定谐振中心和评估各元件参与度，包括步骤：

S100，根据光伏并网多逆变器系统结构特征及逆变器控制策略建立多逆变器系统节点映射模型，并构建网络节点导纳矩阵；

S200，根据预设频率范围，求解各次频率下节点导纳矩阵的特征值与特征向量，寻找近似奇异矩阵及其所对应频率，输出特征值倒数与频率的频谱曲线；

S300，计算各谐振频率下所有节点的参与因子，确定谐振中心，寻找最佳可观测性节点和最高可激励性节点，比较各节点谐振敏感度；

S400，依据所述光伏并网多逆变器系统的电气参数，对各元件进行灵敏度分析，评估各元件的谐振参与程度。

2.根据权利要求1所述的一种基于节点映射的光伏并网多逆变器系统谐振观测方法，其特征在于，所述光伏并网多逆变器系统包括光伏阵列、多个逆变器、控制器、LCL滤波器及弱电网，每个逆变器的输出端通过LCL滤波器连接到弱电网的并网公共连接点，每个逆变器的输入端均设置有各自的光伏阵列；且同一系统中各逆变器型号和参数均相同，所述逆变器采用前馈解耦的双闭环控制策略。

3.根据权利要求2所述的一种基于节点映射的光伏并网多逆变器系统谐振观测方法，其特征在于，在所述步骤S100中，多逆变器系统节点映射模型的建立方式为：

将实际电力网络中的光伏阵列、逆变器以及逆变器侧电感L₁采用戴维南等效简化为电压源U_eq和阻抗Z_eq串联的单口网络；所述弱电网等效为电网电动势U_g和电网阻抗Y_g共同组成；

若系统中有n台逆变器同时并网运行，共有(n+1)个节点，实际电力网络中的并网点与等效模型中的节点1建立映射关系，戴维南等效网络与各逆变器网侧电感L₂之间的节点依次与节点2至节点n+1建立映射关系。

4.根据权利要求3所述的一种基于节点映射的光伏并网多逆变器系统谐振观测方法，其特征在于，根据所述多逆变器系统节点映射模型，构建网络节点导纳矩阵Y_n+1，其参数方程为：

所述节点导纳矩阵Y_n+1各非零元素的表达式：

其中，y₁₁为节点1的自导纳，Y_L2i为第i个逆变器的网侧导纳，Y_g为电网阻抗；y_1(n+1)与y_(n+1)1均为节点1与节点n+1之间的互导纳，Y_L2n为第n个逆变器的网侧导纳；y_(n+1)(n+1)为节点n+1的自导纳，1/Z_eqn为第n个逆变器的等效导纳；

节点导纳矩阵Y_n+1可以分解为：

Y_n+1＝LΛT；

其中，Λ为对角特征矩阵，L和T分别为左右特征向量矩阵，且有等式L＝T^-1；

所述光伏并网多逆变器系统的等效电压U_eq及等效阻抗Z_eq表达式：

其中，Y_L1、Y_L2、Y_C分别为LCL滤波器的逆变器侧导纳、网侧导纳和滤波导纳；G_PI(s)为电流内环PI控制器的传递函数，且G_PI(s)＝K_p+K_i/s；G_d(s)为逆变器控制延时传递函数，且G_d(s)＝1/(1+1.5T_ss)；K_pwm为逆变桥等效增益；i_ref为参考电流；K_pwm为逆变桥等效增益。

5.根据权利要求4所述的一种基于节点映射的光伏并网多逆变器系统谐振观测方法，其特征在于，所述近似奇异矩阵为：在极端情况下，系统节点导纳矩阵存在于趋向于0的特征值，即节点导纳矩阵接近于奇异矩阵；近似奇异矩阵中的最小特征值为关键模式。