[发明专利]一种分布式并网发电系统序阻抗聚合方法及系统

说明书

本发明提出了一种分布式并网发电系统序阻抗聚合方法及系统，包括：对单逆变器，计算所处发电系统公共连接点的正负序电压和输出的正负序电流，基于计算结果得到单逆变器阻抗模型；基于单逆变器阻抗模型进行分解，得到固定阻抗项与变化阻抗项；针对分布式并网发电系统构建等效电路；基于该等效电路及单逆变器阻抗模型对应的固定阻抗项与变化阻抗项，将多个并联逆变器进行阻抗聚合，得到聚合阻抗与聚合阻抗的固定阻抗项与变化阻抗项。利用该模型可以研究并联变流器与薄弱电网之间的相互作用。

技术领域

本发明属于电力系统运行控制技术领域，尤其涉及一种分布式并网发电系统序阻抗聚合方法及系统。

背景技术

随着近年综合能源的开发利用，分布式发电技术在电力系统中的应用越来越广泛，使得分布式发电机组并网技术越来越受到关注。分布式发电机组的接口逆变器通常采用并联方式，以提高功率容量、灵活性和系统冗余度。由于快速的动态响应和机械惯量的损失，特别是连接到薄弱的电网时，系统可能会有严重的稳定性和谐振问题。为了进行稳定性分析，建立准确的模型是的必要条件。然而，由于各闭环控制变换器的高阶性和并联逆变器之间的强耦合性，这并不容易实现。

基于阻抗的分析方法聚焦于逆变器的外部行为，具有可测量、直观、适用性强等特点而得到了广泛的应用。阻抗模型一般分为dq阻抗模型与序列阻抗模型。序列阻抗模型由正序阻抗和负序阻抗组成。当不考虑频率耦合特性的影响时，这两项相互解耦，更便于多逆变系统的阻抗聚合建模和稳定性分析。

现有技术中仅在每个逆变器的的阻抗模型完全相同的条件下讨论了并联变流器系统的谐振特性，没有考虑锁相环(PLL)和功率操作所带来的影响，并不具有普遍意义。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种分布式并网发电系统序阻抗聚合方法及系统，对于多逆变器系统而言，能够实现建立精确的聚合序阻抗模型，从而为多逆变器并联下的分布式并网发电系统的稳定性分析提供了有效的支持，有助于提高电力系统运行的稳定性。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了一种分布式并网发电系统序阻抗聚合方法，包括：

对单逆变器，计算所处发电系统公共连接点的正负序电压和输出的正负序电流，基于计算结果得到单逆变器阻抗模型；

基于单逆变器阻抗模型进行分解，得到固定阻抗项与变化阻抗项；

针对分布式并网发电系统构建等效电路；

基于该等效电路及单逆变器阻抗模型对应的固定阻抗项与变化阻抗项，将多个并联逆变器进行阻抗聚合，得到聚合阻抗与聚合阻抗的固定阻抗项与变化阻抗项。

进一步的技术方案，所述固定阻抗项由系统电路和控制参数决定，所述变化阻抗项根据系统输出功率情况决定。

进一步的技术方案，基于得到聚合阻抗与聚合阻抗的固定阻抗项与变化阻抗项，进行分布式并网发电系统的稳定性分析。

进一步的技术方案，所述单逆变器阻抗模型包括逆变器的正序阻抗和负序阻抗。

进一步的技术方案，所述计算所处发电系统公共连接点的正负序电压和输出的正负序电流时，使用PLL对并网同步时PCC电压进行测量，输出电流被感知，并在旋转参考系中采用比例积分控制器进行电流跟踪。

进一步的技术方案，所述使用PLL对并网同步时PCC电压进行测量时，还包括PCC电压前馈回路，在该回路中，包括三种类型，在I型中，不考虑电压前馈控制，在II型中，PCC电压通过截止频率下的低通滤波器施加，在III型中，PCC电压直接加到参考电压上进行调制。

进一步的技术方案，所述计算结果得到单逆变器阻抗模型时，采用谐波线性化推导出单逆变器阻抗模型。