[发明专利]多变流器集中并网系统仿真方法及相关装置

说明书

本发明提供一种多变流器集中并网系统仿真方法、装置、可读存储介质及电子设备，方法包括先对预先建立的多变流器集中并网等效电路模型和电网进行一个仿真步长的电磁暂态求解，得到集中并网的所有变流器共同的网侧输入电压；然后根据网侧输入电压，预先建立的每个所述变流器的支撑电容的伴随电路模型，以及预先建立的每个所述变流器的节点导纳网络方程，计算得到每个变流器的功率开关管和支撑电容的电气量。实现了对变流器内部的功率开关管和支撑电容的电气量进行模拟。

技术领域

本发明涉及仿真技术领域，更具体地说，涉及多变流器集中并网系统仿真方法、装置、可读存储介质及电子设备。

背景技术

如果多变流器并网位置的最大距离小于一个指定的正数，比如0.01km，可近似认为所有变流器并网位置为同一点；并网位置处于同一点的多个变流器组成多变流器集中并网系统。随着电力电子技术的发展及应用需求的增加，多变流器集中并网系统的规模越来越大，比如车网系统、风电场以及光伏电站等。由于变流器数量较大，各变流器之间以及变流器与电网之间互相影响机理复杂，变流装置与电网的最优匹配以及变流器群协调控制难度大；多变流器集中并网系统一旦发生事故，容易造成众多设备损坏，进而导致经济损失巨大，修复时间周期长等问题。因此，多变流器集中并网系统的安全、稳定和可靠运行显得尤为重要。

由于仿真分析，相比现场试验具有良好的可控性、无破坏性和经济性，因此通常采用仿真方法对多变流器集中并网系统进行分析研究。目前，多变流器集中并网系统的仿真方法，主要为外特性等值建模方法。外特性等值建模方法是根据变流器输出的外特性，建立变流器的数学模型，不能模拟变流器内部电气量的暂态变化等。

发明内容

有鉴于此，本发明提出多变流器集中并网系统仿真方法、装置、可读存储介质及电子设备，欲实现对变流器内部电气量进行模拟的目的。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

第一方面，提供一种多变流器集中并网系统仿真方法，包括：

对预先建立的多变流器集中并网等效电路模型和电网进行一个仿真步长的电磁暂态求解，得到集中并网的所有变流器共同的网侧输入电压；

根据所述网侧输入电压，预先建立的每个所述变流器的支撑电容的伴随电路模型，以及预先建立的每个所述变流器的节点导纳网络方程，计算得到每个所述变流器的功率开关管和支撑电容的电气量。

可选的，所述多变流器集中并网等效电路模型的建立过程，包括：

采用电阻来模拟所述变流器的功率开关管，并利用后向欧拉法对所述变流器的支撑电容进行离散，得到每个所述变流器的等效电路模型；

依据每个所述变流器的等效电路模型，得到每个所述变流器的诺顿等效电路；

将集中并网的所有变流器的诺顿等效电路进行合并，得到所述多变流器集中并网等效电路模型。

可选的，所述伴随电路模型为：

其中，i_kc为第k个变流器的支撑电容的等效电流源，G_kc为第k个变流器的支撑电容的导纳，C_k为第k个变流器的支撑电容的电容值，V_km为第k个变流器的支撑电容的两端电压，t为当前计算时刻，Δt为仿真步长，k＝1，2，……，q；q为集中并网的所有变流器的总数。

可选的，所述节点导纳网络方程为：