基于等效电路的微电网低频振荡产生机理阻尼分析方法与流程

技术特征：
1.基于等效电路的微电网低频振荡产生机理阻尼分析方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定微电网中逆变器的控制策略：“下垂功率环-电压环-电流环”的下垂控制策略，其中下垂控制方程为：其中下垂控制方程为：式中，ω
*
和ω0分别为逆变器输出电压角频率和额定角频率，ω
c
为低通滤波器的截止频率，u
o*
和u0分别为逆变器输出电压幅值和额定电压幅值，p和q为逆变器输出有功功率和无功功率的瞬时值，p和p0分为滤波器输出有功功率和额定有功功率，q和q0分别为滤波器输出无功功率和额定无功功率，m和n分别为p～f和q～u的下垂系数；电压环-电流环控制方程为：电流环控制方程为：式中，g
pi,v
和g
pi,c
为电压环和电流环的pi调节器，k
vp
和k
vi
为电压环pi控制的比例增益和积分增益，k
cp
和k
ci
为电流环pi控制的比例增益和积分增益；v
d,q
为逆变器输出电压的dq分量；u
*od,q
为无功下垂控制输出电压给定的dq分量；i
d,q
为逆变器输出电流的dq分量；u
*d,q
为电压环pi调制输出的dq分量；v
*d,q
为电流环pi调制输出的dq分量；i
dref
和i
qref
为电压环的输出给定；v
dref
和v
qref
为电流环的输出，c
f
和l
f
为lc滤波的电容值与电感值；(2)根据步骤(1)确定的控制策略进行pi控制器的等效电路建模；(3)根据步骤(2)建立的pi控制器的等效电路模型进行电压电流双闭环控制的等效电路建模；(4)根据步骤(1)确定的控制策略进行下垂功率控制的等效电路建模；(5)根据步骤(4)建立的下垂功率控制的等效电路模型以及步骤(3)建立的电压电流双闭环控制的等效电路模型建立下垂控制逆变器整体等效电路的数学建模；(6)根据步骤(5)建立的下垂控制逆变器整体等效电路的数学模型进行低频振荡机理分析；(7)根据步骤(6)的低频振荡机理分析结果进行振荡机理判别和验证。
2.如权利要求1所述的基于等效电路的微电网低频振荡产生机理阻尼分析方法，其特征在于，步骤(2)中的pi控制器包括电流跟踪型pi控制器、电压跟踪型pi控制器，所述电流跟踪型pi控制器用于将被控对象的输出电流i和指令电流i
ref
的偏差信号i
e
输入到pi控制器进行调节，得到输出控制电压信号u
i
，所述控制电压信号u
i
采用以下公式计算：所述电压跟踪型pi控制器用于通过被控对象的输出电压u反馈，并跟踪其指令值u
ref
，由电压偏差信号u
e
来调节控制器的输出电流i，所述输出电流i采用以下公式计算：3.如权利要求1所述的基于等效电路的微电网低频振荡产生机理阻尼分析方法，其特征在于，所述电压电流双闭环控制的等效电路模型的双闭环控制的传递函数如下所示：式中，u
*
和u
o
为逆变器双闭环控制的给定电压和输出电压。4.如权利要求3所述的基于等效电路的微电网低频振荡产生机理阻尼分析方法，其特征在于，逆变器双闭环控制的给定电压u
*
和输出电压u
o
的幅值和相位差为：5.如权利要求1所述的基于等效电路的微电网低频振荡产生机理阻尼分析方法，其特征在于，所述下垂控制逆变器整体等效电路的数学模型化简后的三阶数学模型为：式中：u
cf
为lc滤波器中滤波电容电压。

技术总结
本发明公开了基于等效电路的微电网低频振荡产生机理阻尼分析方法，(1)确定微电网中逆变器的控制策略；(2)PI控制器的等效电路建模；(3)电压电流双闭环控制的等效电路建模；(4)下垂功率控制的等效电路建模；(5)下垂控制逆变器整体等效电路的数学建模；(6)低频振荡机理分析；(7)振荡机理判别和验证；能够直观清晰地体现系统各部分的物理意义，能够从数学角度对低频振荡进行分析，确定其内在产生机理。确定其内在产生机理。确定其内在产生机理。


技术研发人员：耿乙文 马立亚 杨尚鑫 李贺龙 周腾发 邵玉周 辛阅 曹付成 莫祚林 鞠聪 洪冬颖 陈瑞成 庄大永
受保护的技术使用者：徐州盘石电气技术有限公司
技术研发日：2022.05.17
技术公布日：2022/7/22