[发明专利]一种并网逆变器运行参数的仿真优化方法

说明书

本发明公开了一种并网逆变器运行参数的仿真优化方法，属于仿真测试领域。该仿真优化方法针对硬件在环仿真系统存在操作步骤繁琐，调试参数效率低等问题，进行了改进。本发明提出一种并网逆变器运行参数仿真优化方法，该仿真优化方法可在不同控制参数、不同环境参数下对并网逆变器的进行自动仿真测试，不同条件下的逆变器工作情况可以一键输出，一目了然地找到最佳控制参数。

技术领域

本发明涉及仿真测试领域，具体地说是一种并网逆变器运行参数的仿真优化方法。

背景技术

电力电子系统非常复杂，且具有非线性、时变的特点，故其设计和分析的难度较大，一般需要借助一些仿真工具来辅助产品的设计，以缩短其开发周期、降低开发费用并提高可靠性。半实物实时仿真作为重要的仿真形式，其一般有两种方式：“实际控制器+虚拟对象”和“虚拟控制器+实际对象”，主要应用于电力电子系统控制器软件的开发过程。目前在使用RTLAB仿真平台开发电力电子系统的过程中，大多以RTLAB平台装载主拓扑及电气环境，以外接控制器装载控制策略，构成“实际控制器+虚拟对象”的硬件在环仿真平台。但在该平台下调整控制器参数，以及验证电力电子系统是否符合标准的测试过程中，需要多次重复停机、修改控制器参数、修改模型、编译、仿真等步骤，且模型较大时系统启停较慢，使得在该平台下进行调试与测试非常低效。而在RTLAB环境下使用Python控制脚本调用该仿真系统，给高效的、自动化的硬件在环仿真带来了可能。

综上所述，对光伏并网逆变器仿真测试仍然存在以下问题：

1、现有的光伏并网逆变器在环仿真平台需要多次手动改变参数，多次按步骤进行半实物仿真，多次保存、分析数据，整个过程会消耗大量时间。

2、现有的并网标准测试平台，控制策略需要经过有功功率控制、无功功率控制、故障穿越控制、运行适应性、防孤岛保护等测试，测试过程繁杂，测试环境多变，需要多次修改模型及电气参数，同样是一个耗时长、效率低的过程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何实现加速参数迭代、仿真的过程，同时输入多组控制参数，并将多组参数下的控制结果一并分析，更高效的选择出最佳控制参数以及如何完成仿真步骤的自动化，自动切换测试项目，自动迭代预设电气参数，自动保存测试结果等；

本发明的目的是这样实现的。本发明提供了一种并网逆变器运行参数的仿真优化方法，首先基于Simulink仿真平台构建并网逆变器仿真模型，然后将该并网逆变器仿真模型转换为RT-LAB环境中，通过运行该并网逆变器仿真模型对并网逆变器运行中的运行参数进行仿真测试，并通过控制系统对运行参数进行优化；所述的控制系统包括上位机和控制器DSP，上位机和控制器DSP通过仿真器连接；所述并网逆变器运行中的运行参数包括控制参数和环境参数，所述控制参数为PI调节器的比例系数和积分系数，所述环境参数为逆变器有功功率和电网电压；具体步骤如下：

步骤1，搭建并网逆变器仿真模型；

所述并网逆变器仿真模型由光伏阵列、逆变器主电路、滤波器和电网模块组成，其中，光伏阵列与逆变器主电路相连，逆变器主电路与滤波器相连，滤波器与电网模块相连，逆变器主电路通过串口通信与控制器DSP连接；

步骤2，仿真时段的设立；

令进行一次仿真测试的时长为仿真时长L，将仿真时长L等分为n个仿真时段，每一个仿真时段的时长记为仿真时段时长v，v＝L/n，将n个仿真时段中的任一个仿真时段记为仿真时段S_x，x＝1，2…n；