[发明专利]多频率耦合因素共存情况下并网逆变器稳定性分析方法

权利要求书

1.一种多频率耦合因素共存情况下并网逆变器系统稳定性分析方法，包括如下步骤：

(1)根据并网逆变器系统结构与控制框图，对并网逆变器控制环节进行建模，得到并网逆变器A相输出端口谐波电压的表达式如下：

其中：V_ia[f]为并网逆变器A相输出端口谐波电压在频率f下的分量，K_m为调制系数，V_dc0为并网逆变器的直流母线电压指令值，M_a[f]为并网逆变器A相调制信号在频率f下的分量，M₁为并网逆变器A相调制信号的基频分量，^*表示复数共轭，V_dc[f_p]和V_dc[-f_p]分别为并网逆变器的直流母线电压在频率f_p和频率-f_p下的分量；所述分量M_a[f]根据并网逆变器控制框图，逐步对直流电压控制环节、坐标变换环节、电流控制环节以及坐标反变换环节进行小信号建模得到；所述分量V_dc[f_p]和V_dc[-f_p]根据并网逆变器系统结构框图所得到的并网逆变器平均模型方程，对其进行小信号建模得到；

(2)使上述表达式与相序域下并网逆变器的平均模型方程联立，求解得到并网逆变器的频率耦合特性解析模型如下：

其中：I_p[f_p+f₁]为并网逆变器在公共耦合点处频率为f_p+f₁的正序电流分量，I_p2[f_p-f₁]为并网逆变器在公共耦合点处频率为f_p-f₁的负序电流分量，V_p[f_p+f₁]为并网逆变器在公共耦合点处频率为f_p+f₁的正序电压分量，V_p2[f_p-f₁]为并网逆变器在公共耦合点处频率为f_p-f₁的负序电压分量，Y_inv为并网逆变器的频率耦合特性矩阵，f_p为并网逆变器直流侧扰动电压的频率，f₁为基频；

(3)在考虑频率耦合的情况下，计算得到电网阻抗矩阵如下：

其中：Z_g为电网阻抗矩阵，Z₁₁(s)为电网在复频域下的正序阻抗，Z₂₂(s)为电网在复频域下的负序阻抗，s为拉普拉斯算子；

(4)根据所述电网阻抗矩阵Z_g和频率耦合特性矩阵Y_inv，基于广义奈奎斯特稳定性判据，判断并网逆变器系统的稳定性。

2.根据权利要求1所述的并网逆变器系统稳定性分析方法，其特征在于：所述步骤(4)中判断并网逆变器系统稳定性的具体实现为：首先将频率耦合特性矩阵Y_inv与电网阻抗矩阵Z_g相乘得到广义阻抗比矩阵L，然后判断广义阻抗比矩阵L特征值的奈奎斯特曲线在复平面上所围的区域是否涵盖点(-1，j0)：若是，则判定系统不稳定；若否，则判定系统稳定；j为虚数单位。