并网发电系统的弱电网网源荷阻抗模型分析方法

摘要

一种并网发电系统的弱电网网源荷阻抗模型分析方法，涉及电网技术领域，所解决的是现有方法不适用于弱电网的技术问题。该方法先为并网发电系统定义一个网源荷阻抗模型，该模型结合了并网发电系统的并网逆变器公共耦合点电压、交流电网线路阻抗、交流电网负载阻抗、交流电网等效电压、交流电网等效电流源、交流电网入网电流；再假设交流电网的负载为阻感性负载，交流电网的线路阻抗为阻感性线路阻抗，从而获得并网发电系统在双环控制下的开环传递函数、闭环传递函数，再根据所获得的开环传递函数、闭环传递函数对并网发电系统进行分析。本发明提供的方法，适用于分析弱电网下的并网发电系统。

主权项

一种并网发电系统的弱电网网源荷阻抗模型分析方法，其特征在于，具体步骤如下：1)为并网发电系统定义一个网源荷阻抗模型，具体模型公式为：$\left\{\begin{array}{c}{u}_{pcc}-U_s=Z_{grid}{I}_s\left(s\right)\\ u_{pcc}=Z_{load}{I}_{load}\left(s\right)\\ I_g\left(s\right)-I_s\left(s\right)=I_{load}\left(s\right)\end{array}\right.$其中，u_pcc为并网发电系统的并网逆变器公共耦合点电压，Z_grid为并网发电系统的交流电网线路阻抗，Z_load为并网发电系统的交流电网负载阻抗，U_s为并网发电系统的交流电网等效电压，I_s(s)为并网发电系统的交流电网等效电流源，I_g(s)为并网发电系统的交流电网入网电流；2)假设交流电网的负载为阻感性负载，交流电网的线路阻抗为阻感性线路阻抗，根据步骤1定义的网源荷阻抗模型，获得并网发电系统在双环控制下的开环传递函数、闭环传递函数分别为：$G_o\left(s\right)=\frac{G\left(s\right)(Z_{load}+Z_g)K_c{K}_{pwm}}{A_1{s}^3+A_2{s}^2+A_{3}s+Z_g{Z}_{load}}$$G_{c1}\left(s\right)=\frac{G\left(s\right)(Z_{load}+Z_g)K_c{K}_{pwm}}{A_1{s}^3+A_2{s}^2+A_{3}s+Z_g{Z}_{load}+G\left(s\right)(Z_{load}+Z_g)K_c{K}_{pwm}}$A₁＝L₁L₂(Z_g+Z_load)CA₂＝(L₁L₂Z_load+L₂Z_gK_cK_pwm+L₂Z_loadK_cK_pwm)CA₃＝(Z_load+Z_g)(L₁+L₂)其中，G_o(s)为并网发电系统在双环控制下的开环传递函数，G_cl(s)为并网发电系统在双环控制下的闭环传递函数，G(s)为并网发电系统的外环控制器，Z_g是交流电网的阻感性线路阻抗，K_c为并网发电系统的内环控制器，K_pwm为并网发电系统的逆变桥等效放大系数，L₁为并网发电系统中的LCL滤波器的逆变器侧电感，L₂为并网发电系统中的LCL滤波器的网侧电感，C为并网发电系统中的LCL滤波器的滤波电容；3)根据步骤2所获得的开环传递函数、闭环传递函数，对并网发电系统进行分析。