[发明专利]一种交直流混合配电网电能质量分析方法

权利要求书

1.一种交直流混合配电网电能质量分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先，建立交直流互联变流器的拓扑结构以及控制器的状态方程，整合得到交直流系统的状态方程，利用控制理论的输入输出关系得到互联变流器的等效二端口网络矩阵：

其中，△i_ac,BPC表示交流侧电流小信号，△i_dc,BPC表示直流侧电流小信号，△v_ac,BPC表示交流侧电压小信号，△v_dc,BPC表示直流侧电压小信号，y表示互联变流器广义二端口模型中对应的等效导纳；

其次，按照基尔霍夫电压和电流定律联系起母线电压和电流，并分别形成直流子网和交流子网系统的节点导纳矩阵；

然后，结合直流子网和交流子网系统的节点导纳矩阵形成交直流混合配电网的统一节点导纳矩阵：

其中，Y_ac表示交流子网的节点导纳矩阵，Y_dc表示直流子网的节点导纳矩阵；

最后，结合奇异值分解法对形成的交直流配电网进行谐波分析。

2.根据权利要求1所述的一种交直流混合配电网电能质量分析方法，其特征在于：对交直流互联变流器的网络拓扑结构以及控制器进行状态方程建模，通过Clark变换将三相静止坐标系转换到α,β两相静止坐标系下，进行PR控制，对应形成常量矩阵的计算，进行Clark变换到两相静止坐标系下并进行小信号分析整合如下：

其中，Δi_fαβ表示交流侧电感L上的电流小信号，Δν_oαβ表示交流侧电容电压小信号，Δi_oαβ表示交流侧电感Lg上的电流小信号，Δν_pccαβ表示并网电压小信号，且

B₁＝[-A₁，O_2×4]^T，

矩阵形成中比例谐振控制器的状态方程建模如下式

x₁＝-ω²x₂+x

x₂＝x₁

y＝K_Px+K_Rx₁

其中x₁，x₂表示控制器的中间状态变量，ω表示角频率，y，x表示控制器输入和输出量。

3.根据权利要求2所述的一种交直流混合配电网电能质量分析方法，其特征在于：将变流器拓扑结构及控制器形成的状态方程结合，总状态方程的输入输出量为：

△x＝[△x_1αβ,△x_2αβ,△ω,△i_fαβ,△v_oαβ,△i_oαβ]^T

△u＝[△v_PCCαβ,△v_dc]^T

其中，△x_1αβ,△x_2αβ表示PR控制器引入的中间状态变量。

4.根据权利要求3所述的一种交直流混合配电网电能质量分析方法，其特征在于：为了构造互联变流器的二端口网络模型从而得到等效的节点导纳，自定义新的输入量输出量，

△y＝[△i_ac,BPC,△i_dc,BPC]

△u*＝[△v_ac,BPC,△v_dc,BPC]

从而可得到：

5.根据权利要求1所述的一种交直流混合配电网电能质量分析方法，其特征在于：结合奇异值分解法对形成的交直流配电网进行谐波分析的过程为：对统一节点导纳矩阵Y进行奇异值分解Y＝LDT得到奇异值对角阵和左右特征向量，从而确定谐振的频率及节点，再通过某谐振模态对应左右特征向量值的乘积l*t作为谐振的参与因子，即可确定系统不同节点对某谐振模态的影响。