專利名稱：光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的d-q軸參數(shù)辨識方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電網(wǎng)分析計算領(lǐng)域，具體涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的d-q軸參數(shù)辨識方法。
背景技術(shù)：
近年來，光伏發(fā)電作為一種清潔的可再生能源正在大面積的應(yīng)用和推廣?？稍偕茉窗l(fā)展“十二五”規(guī)劃將2015年國內(nèi)光伏裝機定為15GW。大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)是其應(yīng)用的發(fā)展趨勢之一。大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計以及并網(wǎng)后的暫態(tài)特性是當(dāng)前的研究熱點。光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵元件，對其暫態(tài)特性起著決定性的作用，其模型參數(shù)的準(zhǔn)確性在電力系統(tǒng)分析計算中就顯得尤為重要。而獲得光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器的實際參數(shù)的有效手段就是基于實測數(shù)據(jù)進(jìn)行逆變器模型參數(shù)的辨識。當(dāng)前，國內(nèi)外對光伏發(fā)電系統(tǒng)辨識的研究主要集中在對不同外部條件下的光伏電池板模型和最大功率跟蹤(Maximum Power Point Tracking, MPPT)模型的參數(shù)辨識上,如使用約束粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行最大功率點跟蹤的辨識，將單個光伏模型擴展用于估計光伏陣列的參數(shù)等。此外，國內(nèi)有學(xué)者研究了配網(wǎng)側(cè)接入光伏發(fā)電系統(tǒng)后對綜合負(fù)荷模型的影響，推導(dǎo)了光伏系統(tǒng)的整體外特性方程，但其采用的光伏發(fā)電系統(tǒng)模型忽略了電流內(nèi)環(huán)控制環(huán)節(jié)，而且其對逆變器外環(huán)控制環(huán)節(jié)參數(shù)的辨識結(jié)果在多次擾動辨識中參數(shù)有差異，辨識結(jié)果的一致性不好
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種難度較小，準(zhǔn)確率較高的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的d-q軸參數(shù)辨識方法。根據(jù)本發(fā)明實施例的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的d-q軸參數(shù)辨識方法，包括以下步驟:S1.對光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器設(shè)置逆變器控制參考值Udc^f和Qm跳變，或在電網(wǎng)側(cè)制造三相短路故障，以收集參數(shù)辨識所需擾動數(shù)據(jù)；S2.根據(jù)所采集數(shù)據(jù)計算并網(wǎng)逆變器的d軸參數(shù)，所述d軸參數(shù)包括:濾波電感Ls，d軸內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)比例系數(shù)kpi，內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)積分系數(shù)kn，外環(huán)有功控制環(huán)比例系數(shù)kpU，外環(huán)有功控制環(huán)積分系數(shù)kitI ;以及
S3.固定濾波電感參數(shù)Ls為d軸辨識結(jié)果，根據(jù)所采集數(shù)據(jù)計算并網(wǎng)逆變器的q軸參數(shù)，所述q軸參數(shù)包括:q軸內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)比例系數(shù)kpi，內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)積分系數(shù)，外環(huán)無功控制環(huán)比例系數(shù)kpQ，外環(huán)有功控制環(huán)積分系數(shù)kiQ。優(yōu)選地，所述步驟S2進(jìn)一步包括步驟:S201.令待辨識的參數(shù)組成待辨識參數(shù)向量α，并設(shè)定向量α初值Citl、阻尼因子λ、二分法常數(shù)β、最大誤差值Qmax、最大迭代值MaxTimes、收斂指標(biāo)ε2和收斂指標(biāo)ε 3，令迭代次數(shù)k=0 ;S202.讀入擾動數(shù)據(jù)d軸電流id、直流側(cè)電壓參考值Udc^f,直流側(cè)電壓實際值Udc;;S203.計算目標(biāo)函數(shù)J(a)= f (Yr-YM)Tw (Yr_YM) dt，其中，Y,為實際系統(tǒng)在輸入信號U下的輸出觀測量，Ym為根據(jù)擾動的數(shù)據(jù)計算的輸出觀測量，w為觀測加權(quán)矩陣；S204.判斷是否同時滿足J(a)>Qmax和KMaxTimeS，如果同時滿足J ( a ) >Q_和KMaxTimes,則執(zhí)行S205，否則，執(zhí)行S218 ;
S205.計算雅克比矩陣
權(quán)利要求
1.一種光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的d-q軸參數(shù)辨識方法，其特征在于，包括步驟: S1.對光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器設(shè)置逆變器控制參考值Udc^f和Qm跳變，或在電網(wǎng)側(cè)制造三相短路故障，以收集參數(shù)辨識所需擾動數(shù)據(jù)； S2.根據(jù)所采集數(shù)據(jù)計算并網(wǎng)逆變器的d軸參數(shù)，所述d軸參數(shù)包括:濾波電感Ls，d軸內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)比例系數(shù)kpi，內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)積分系數(shù)，外環(huán)有功控制環(huán)比例系數(shù)kpU，外環(huán)有功控制環(huán)積分系數(shù)kitI ； S3.固定濾波電感參數(shù)Ls為d軸辨識結(jié)果，根據(jù)所采集數(shù)據(jù)計算并網(wǎng)逆變器的q軸參數(shù)，所述q軸參數(shù)包括:q軸內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)比例系數(shù)kpi，內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)積分系數(shù)kn，夕卜環(huán)無功控制環(huán)比例系數(shù)kpQ，外環(huán)有功控制環(huán)積分系數(shù)kiQ。
2.如權(quán)利要求1所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的d-q軸參數(shù)辨識方法，其特征在于，所述步驟S2進(jìn)一步包括步驟: S201.令待辨識的參數(shù)組成待辨識參數(shù)向量α，并設(shè)定向量α初值Citl、阻尼因子入、二分法常數(shù)β、最大誤差值Qmax、最大迭代值MaxTimes、收斂指標(biāo)ε 2和收斂指標(biāo)ε3，令迭代次數(shù)k=0 ； S202.讀入擾動數(shù)據(jù)d軸電流id、直流側(cè)電壓參考值Udc_ref，直流側(cè)電壓實際值Udc； S203.計算目標(biāo)函數(shù)J(a)=/(Yr-YM)Tw(Y「YM)dt，其中，Y,為實際系統(tǒng)在輸入信號U下的輸出觀測量，Ym為根據(jù)擾動的數(shù)據(jù)計算的輸出觀測量，w為觀測加權(quán)矩陣； S204.判斷是否同時滿足J( a ) >Qmax和KMaxTimes，如果同時滿足J ( a ) >Qmax和KMaxTimes，則執(zhí)行S20S，否則，執(zhí)行S218 ； S20S.計算雅克比矩陣.
全文摘要
本發(fā)明提出一種光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器的d-q軸參數(shù)辨識方法，包括步驟對光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器設(shè)置逆變器控制參考值Udc-ref和Qref跳變，或在電網(wǎng)側(cè)制造三相短路故障，以收集參數(shù)辨識所需擾動數(shù)據(jù)；根據(jù)所采集數(shù)據(jù)計算并網(wǎng)逆變器的d軸參數(shù)，包括濾波電感，d軸內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)比例系數(shù)，內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)積分系數(shù)，外環(huán)有功控制環(huán)比例系數(shù)，外環(huán)有功控制環(huán)積分系數(shù)；固定濾波電感參數(shù)為d軸辨識結(jié)果，根據(jù)所采集數(shù)據(jù)計算并網(wǎng)逆變器的q軸參數(shù)，包括q軸內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)比例系數(shù)，內(nèi)環(huán)電流控制環(huán)積分系數(shù)，外環(huán)無功控制環(huán)比例系數(shù)，外環(huán)有功控制環(huán)積分系數(shù)。本發(fā)明降低了待辨識模型的階次和辨識難度，提高了辨識準(zhǔn)確性。
文檔編號H02J3/38GK103208815SQ201310113178
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者鄭競宏, 沈欣煒, 朱守真 申請人:清華大學(xué), 國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院