[发明专利]一种交直流混合配电网逆变器参数设计方法

说明书

本发明涉及电力系统新能源并网技术领域，尤其涉及一种交直流混合配电网逆变器参数设计方法，包括以下步骤：S10：遍历电网参数、主电路参数以及控制器参数，构建包含负荷、输电线路、系统电压、等效电容、逆变器的导纳形式的诺顿等效电路；S20：根据所述诺顿等效电路，得到弱电网公共连接点处全局导纳s域表达式Y_total(s)，其中Y_total(s)表示系统所有导纳之和；S30：计算全局导纳频域增益的虚部值，求解并网系统所有的谐振频率；S40：根据步骤S30所得的谐振频率，求解在谐振频率处的全局导纳频域增益实部值R_d，若R_d最小值小于0即为系统稳定区域。该设计方法得到的逆变器参数，在交直流混合配电网的逆变器能得到应用，且不会发生谐振，设计方法有效。

技术领域

本发明涉及电力系统新能源并网技术领域，尤其涉及一种交直流混合配电网逆变器 参数设计方法。

背景技术

交直流混合配电网由于电力电子器件富集和高阻抗的弱电网特性，存在复杂的谐波问题和稳定性控制问题，也就是独立稳定工作的单台逆变器并网接入多机系统后可能出现稳定性问题，常规强电网下设计的并网逆变器比例-积分(PI)参数往往引起包括并 网谐波谐振稳定性问题。考虑电网电压背景谐波等扰动因素，当来自逆变器、负载、电 网的电流或电压谐波成分，包括瞬态波动的频率接近其所在阻抗网络的谐振频率点时， 谐振稳定问题会出现并引发电流异常畸变增大，并沿母线扩散。这些问题的存在不仅影 响了分布式发电系统运行的可靠性和并网电能质量，严重时，还会导致区域电网瘫痪。

目前应用最广泛的交直流混合配电网逆变器稳定性分析法是阻抗分析法。阻抗分析法是通过电路分析，构建类似标准闭环传函形式，用奈奎斯特法分析逆变器总的输出 阻抗与电网阻抗的比值。当逆变器并网后，并网系统的阻抗网络会发生相应变化，主要 体现在单机系统谐振失稳仅仅发生在一个频率，而多逆变器并联并网系统中的谐振失稳 分布在不同频段，关联到系统中电网参数、负载变化以及相互耦合交互等因素。而传统 的稳定性分析方法只能给出是否稳定的结论，不能判断失稳的来源，也不能指导参数设 计。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种交直流混合配电网逆变器参数设计方法， 提高并网系统的稳定性。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种交直流混合配电网逆变器参 数设计方法，包括以下步骤：

S10：遍历电网参数、主电路参数以及控制器参数，构建包含负荷、输电线路、系 统电压、等效电容、逆变器的导纳形式的诺顿等效电路；

S20：根据所述诺顿等效电路，得到弱电网公共连接点处全局导纳s域表达式Y_total(s)， 其中Y_total(s)表示系统所有导纳之和；

S30：计算全局导纳频域增益的虚部值，求解并网系统所有的谐振频率；

S40：根据步骤S30所得的谐振频率，求解在谐振频率处的全局导纳频域增益实部值R_d，若R_d大于0，则并网系统不稳定，继续步骤S50；若R_d最小值小于0即为系统 稳定区域，转至步骤S60；

S50：修改逆变器软硬件参数L、C、Kpi，再迭代一遍并网系统参数，计算全局导 纳，并重复步骤S10～S40；

S60：根据谐振稳定裕度约束公式和系统带宽约束公式，获得逆变器参数稳定区域范围。

进一步地，在多个并网逆变器连接到系统的公共连接点处时，将多个并网逆变器的 并网系统用全局导纳等效模型表示。