[发明专利]适用于下垂并网逆变器网络的模型降阶方法

权利要求书

1.适用于下垂并网逆变器网络的模型降阶方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：设下垂并网逆变器网络中所有逆变器的预设分群数为g，建立逆变器的慢同调模型；

步骤二：结合考虑阻尼的慢同调模型对下垂并网逆变器网络中所有逆变器进行一次分群；

步骤三：结合慢同调模型计算弱连接方式下的分群数r，并获得慢模式σ_a；

步骤四：当g≤r时，计算g个最小特征值的模态矩阵，当g＞r时，计算慢模式σ_a的模态矩阵；

步骤五：根据模态矩阵的行向量和预设分群数g，采用模糊C均值聚类方法对垂并网逆变器网络中所有逆变器进行第二次分群；

步骤六：将第一次分群后获得的每个群分别与第二次分群后获得的每个群做交集，将每一个交集后的结果作为一个结果集，删除所有结果集中的空集，将剩余的结果集作为最终分群结果；

步骤七：利用聚合方法分别对最终分群结果中的每个群进行等效，使得下垂并网逆变器网络每个群中的多个逆变器等效为单台逆变器，实现模型降阶；

步骤二中对下垂并网逆变器网络中的逆变器进行一次分群的具体方法为：

步骤21：将M^-1D中的元素从小到大依次排列获得[a₁,a₂,...,a_n]，n为下垂并网逆变器网络中逆变器的数量，M为包含惯性时间常数的对角矩阵，D为包含各电源阻尼系数的对角矩阵，

步骤22：计算[a₁,a₂,...,a_n]中相邻两个元素之差的绝对值|a_i-a_i+1|＝Δ_i，i表示逆变器的编号、且i＝1,2,...,(n-1)，a_i代表下垂并网逆变器网络中的第i个逆变器b_i的阻尼系数，

步骤23：设阈值x，提取Δ_i＞x时Δ_i对应的逆变器b_i，符合提取条件的逆变器总数为p，则将该p个逆变器中第m个逆变器记为b_im，m＝1,2,...,p，步骤24：将n个逆变器划分在如下p+1个群中：

第一个群[b₁,...,b_i1]、第二个群[b_i1+1,...,b_i2]、…、第p+1个群[b_ip+1,...,b_n]。

2.根据权利要求1所述的适用于下垂并网逆变器网络的模型降阶方法，其特征在于，步骤一所述逆变器的慢同调模型为：

其中，δ为虚拟发电机转子角度，K为同步转矩系数，Δ表示线性化。

3.根据权利要求2所述的适用于下垂并网逆变器网络的模型降阶方法，其特征在于，在慢同调模型中考虑阻尼获得：

4.根据权利要求3所述的适用于下垂并网逆变器网络的模型降阶方法，其特征在于，步骤三中根据弱连接方式计算分群数的具体方法为：

计算M^-1K中的特征值λ，λ的数量为R，并将R个特征值λ从小到大依次排列，

取λ_r/λ_r+1最小时的r为弱连接方式下的分群数，λ_r为M^-1K中的第r个特征值，r为特征值λ的序号。

5.根据权利要求4所述的适用于下垂并网逆变器网络的模型降阶方法，其特征在于，所述慢模式σ_a为集合[λ₁,...,λ_r]。

6.根据权利要求4或5所述的适用于下垂并网逆变器网络的模型降阶方法，其特征在于，根据下式计算M^-1K中的特征值λ：

|λE-M^-1K|＝0，

其中，E为单位矩阵，||表示矩阵的行列式。