[发明专利]微型燃气轮机发电系统的模拟方法

摘要

本发明公开了一种微型燃气轮机发电系统的模拟方法，在该微型燃气轮机发电系统中，微型燃气轮机发电系统通过整流逆变装置向电网输出电能，将微型燃气轮机发电系统用以电感电流、电容电压为状态变量的三阶动态微分方程来表征；并最终求出微型燃气轮机发电系统的有功响应和无功响应：本发明的微型燃气轮机发电系统的模拟方法，能准确地模拟微型燃气轮机发电系统在并网运行条件下的稳态和暂态特性，可作为研究含有微型燃气轮机发电系统的研究工具。

主权项

1.一种微型燃气轮机发电系统的模拟方法，其特征在于，在该微型燃气轮机发电系统中，微型燃气轮机发电系统通过整流逆变装置向电网输出电能，将微型燃气轮机发电系统用以下以电感电流、电容电压为状态变量的三阶动态微分方程来表征：dIL.ddt=1L(Ui.d-Ug.d-IL.dR)-ωIL.qdIL.qdt=1L(Ui.q-Ug.q-IL.qR)+ωIL.ddUdcdt=1C(PsUdc-SdIL.d-SqIL.q);]]>其中，I_L.d、I_L.q是逆变器输出电流的d轴分量和q轴分量，PCC为公共连接点，逆变器的输出电流也即微型燃气轮机发电系统由PCC点注入电网的电流；U_i是逆变器的出口电压；U_g.d、U_g.q是微型燃气轮机发电系统与电网的公共连接点电压的d轴分量和q轴分量；R、L、C分别为等值电阻、等值电感和等值电容器；P_S为微型燃气轮机原动机输入功率；U_dc为直流母线电压；S_d、S_q为逆变器同步坐标系下的平均开关函数，通过以下修正公式来不断修正：ΔUdc=Udc(t)-Udc*ΔId=Iq*-IL.d(t)ΔIq=Iq*-IL.q(t)Id*(t)=Id*+Kp1ΔUdc+Ki1∫t0tΔUdcdtSd(t)=Sd+Kp2ΔId+Ki2∫t0tΔIddtSq(t)=Sq+Kp2ΔIq+Ki2∫t0tΔIqdt;]]>其中，k_p1、k_i1、k_p2、k_i2为控制环节参数；ΔU_dc、ΔI_d、ΔI_q分别为相应变量在单位时刻的变化量；I_L.d(t)、I_L.q(t)、S_d(t)、S_q(t)、分别为I_L.d、I_L.q、S_d、S_q、在t时刻的值；分别为U_dc、I_L.d、I_L.q、I_d(t)的参考值，解出电流I_L.d、I_L.q的初值之后，通过给定S_d＝0.87、S_q＝0，通过下式求得U_dc的初值，将U_dc的初值赋予即可获取Ps=Ui.dIL.d+Ui.qIL.qPsUdc=SdIL.d+SqIL.q;]]>在后续辨识中保持不变，取值为0以使得逆变器传输无功为0，通过初值求解求得I_L.d的初值，将I_L.d的初值作为的初始值，在后续过程中动态修正；求解前述的三阶动态微分方程求得任意时刻的电流的d、q轴分量I_L.d和I_L.q，再对I_L.d和I_L.q进行派克反变换，即可求出同步坐标下的电流I_L.x、I_L.y，进而求出微型燃气轮机发电系统的有功响应和无功响应：P=Ug.xIL.x+Ug.yIL.yQ=Ug.yIL.x-Ug.xIL.y,]]>其中，U_g.x和U_g.y分别为同步坐标系下的公共连接点处的x电压分量和y电压分量。