1.一種利用修正廣義阻抗法分析并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,其特征在于主要包括以下三個(gè)步驟:
1)針對逆變器單機(jī)無窮大系統(tǒng),在dq坐標(biāo)下建立逆變器端口的小信號模型,根據(jù)逆變器端口小信號模型獲得逆變器的廣義導(dǎo)納接口模型;
2)將逆變器的廣義導(dǎo)納接口模型從dq坐標(biāo)變換到xy坐標(biāo),進(jìn)一步計(jì)算逆變器的修正廣義阻抗;在電網(wǎng)側(cè)xy坐標(biāo)下得到電網(wǎng)的廣義導(dǎo)納接口模型,進(jìn)一步計(jì)算電網(wǎng)的修正廣義阻抗;
3)根據(jù)電網(wǎng)側(cè)的修正廣義阻抗和逆變器側(cè)的修正廣義阻抗,使用修正廣義阻抗判據(jù)來判斷并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的穩(wěn)定性,所述修正廣義阻抗判據(jù)為逆變器的修正廣義阻抗和電網(wǎng)的修正廣義阻抗之比的奈奎斯特曲線是否包圍特征點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用修正廣義阻抗法分析并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,其特征在于:所述步驟1)中建立獲得的逆變器側(cè)的廣義導(dǎo)納接口模型的表達(dá)式為:
其中,ΔI為逆變器端口電流幅值擾動(dòng),I為逆變器端口電流穩(wěn)態(tài)幅值,為逆變器端口電流相角擾動(dòng),ΔU為逆變器端口電壓擾動(dòng),U為逆變器端口電壓穩(wěn)態(tài)幅值,Δδ為逆變器端口電壓相角擾動(dòng),為逆變器端口導(dǎo)納矩陣,Yg1、Yg4分別表示逆變器端口導(dǎo)納矩陣中的左上角元素和右上角元素,逆變器端口導(dǎo)納矩陣中的左上角元素Yg1和右上角元素Yg4分別采用以下公式計(jì)算:
其中,s是拉普拉斯算子,GFF(s)是逆變器內(nèi)環(huán)控制前饋濾波器的傳遞函數(shù),Lf是逆變器的輸出濾波電感,Hi(s)是電流內(nèi)環(huán)PI控制器的傳遞函數(shù),Hpll(s)是鎖相環(huán)中PI控制器的傳遞函數(shù),θ1是電流和電壓在dq坐標(biāo)系中的相角,U0是端口電壓的穩(wěn)態(tài)值,I0是電流的穩(wěn)態(tài)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用修正廣義阻抗法分析并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,其特征在于:所述步驟2)中,逆變器側(cè)的修正廣義阻抗Zg_inv具體采用如下公式計(jì)算:
Zg_inv=(Yg4-Yg1)-1
其中,Yg1、Yg4分別表示逆變器端口導(dǎo)納矩陣中的左上角元素和右上角元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用修正廣義阻抗法分析并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,其特征在于:
所述電網(wǎng)的廣義導(dǎo)納接口模型的表達(dá)式為:
其中,表示電網(wǎng)側(cè)端口的導(dǎo)納矩陣,Y11、Y12、Y21、Y22分別表示電網(wǎng)側(cè)端口的導(dǎo)納矩陣中的左上角、右上角、左下角和右下角元素,ΔI1為電網(wǎng)端口節(jié)點(diǎn)電流幅值擾動(dòng),I1電網(wǎng)端口節(jié)點(diǎn)電流穩(wěn)態(tài)幅值,為電網(wǎng)端口節(jié)點(diǎn)電流相角擾動(dòng),U1為電網(wǎng)端口節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)態(tài)幅值,ΔU1為電網(wǎng)端口節(jié)點(diǎn)電壓擾動(dòng),Δδ1為電網(wǎng)端口節(jié)點(diǎn)電壓相角擾動(dòng),U2為電網(wǎng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)態(tài)幅值,ΔU2為電網(wǎng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)電壓擾動(dòng),Δδ2為電網(wǎng)端口內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的電壓相角擾動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用修正廣義阻抗法分析并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,其特征在于:
所述步驟2)中電網(wǎng)側(cè)的修正廣義阻抗Zg_grid采用以下公式計(jì)算:
Zg_grid=0.5[(Y++Yg1)-1+(Y-+Yg1)-1]
其中,Y+表示在正負(fù)序坐標(biāo)下的正序?qū)Ъ{,Y-表示在正負(fù)序坐標(biāo)下的負(fù)序?qū)Ъ{,并采用以下公式計(jì)算:
Y+=0.5(Y11+jY21-jY12+Y22)
Y-=0.5(Y11-jY21+jY12+Y22)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用修正廣義阻抗法分析并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,其特征在于:所述步驟3)中,將逆變器側(cè)的修正廣義阻抗Zg_inv相除電網(wǎng)側(cè)的修正廣義阻抗Zg_grid得到廣義阻抗之比,以廣義阻抗之比Zg_inv/Zg_grid的奈奎斯特曲線是否包圍(-1,j0)點(diǎn)作為修正廣義阻抗判據(jù),判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定:
若廣義阻抗之比Zg_inv/Zg_grid的奈奎斯特曲線不包圍(-1,j0)特征點(diǎn),則并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定,否則并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)不穩(wěn)定,其中,特征點(diǎn)(-1,j0)是復(fù)平面上使用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)的特征點(diǎn),j表示復(fù)平面的虛部單位量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用修正廣義阻抗法分析并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,其特征在于:
所述步驟1)的逆變器單機(jī)無窮大系統(tǒng)中,濾波器采用LCL濾波,濾波器的電網(wǎng)側(cè)電感和線路電感共同等效為一個(gè)電感Lline,輸電線路考慮串聯(lián)補(bǔ)償電容Cc,逆變器控制采用基于鎖相環(huán)的雙矢量控制,其中電流內(nèi)環(huán)控制包括電壓前饋以及解耦控制。