專利名稱：微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的模擬方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的模擬方法。
背景技術(shù)：
人們對電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、交互等方面的需要和對電能質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)的要求，促使傳統(tǒng)電網(wǎng)亟需向智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)變。分布式發(fā)電以其污染少、可靠性高、能源利用率高、安裝地點靈活等優(yōu)點而備受關(guān)注，將成為智能電網(wǎng)的重要組成部分。分布式電源大多接入電網(wǎng)IOkV及以下的低壓配電網(wǎng)中，改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的負(fù)荷組成和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得傳統(tǒng)配電網(wǎng)綜合負(fù)荷模型已不再能很好的描述配電網(wǎng)綜合負(fù)荷特性，考慮分布式電源影響的綜合負(fù)荷建模已成為電力系統(tǒng)負(fù)荷建模發(fā)展的主要趨勢之一。微型燃?xì)廨啓C作為目前最具有商業(yè)競爭力的分布式電源之一，具有可使用燃料豐富、體積小、重量輕、污染小、運行維護簡單、易于實現(xiàn)冷熱電聯(lián)產(chǎn)等優(yōu)點，因而受到人們的日益關(guān)注。因此，在鼓勵分布式電源高滲透率的大環(huán)境下，研究含有微型燃?xì)廨啓C發(fā)電的配電網(wǎng)綜合負(fù)荷模型具有重要意義。如何構(gòu)建總體測辨法建模所需的微型燃?xì)廨啓C仿真系統(tǒng)及如何對其進行等效以滿足電網(wǎng)仿真計算對等效模型的要求，是研究含微型燃?xì)廨啓C的配電網(wǎng)綜合負(fù)荷建模面臨兩個必須解決的問題。國內(nèi)外對微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)仿真控制技術(shù)進行了相關(guān)研究。有文獻采用斬波器來模擬微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)直流側(cè)的電特性，并通過直流側(cè)模型進行近似線性化的和降階處理，得到其傳遞函數(shù)；有文獻通過將用永磁同步發(fā)電機及整流器部分作為一個整體來建模，建立了微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的整體模型；有文獻構(gòu)建了采用阻尼控制器控制的微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)，分析了微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)性能，驗證了所提出的阻尼控制器的有效性；有文獻構(gòu)建了簡化的微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)模型，分析了其在并網(wǎng)和孤網(wǎng)運行方式下的動態(tài)性能；有文獻對并網(wǎng)的微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的各模塊的數(shù)學(xué)模型進行了建模仿真。這些文獻偏重于微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)性能及并網(wǎng)控制方法的研究上，缺乏既能反映自身動態(tài)特性又能滿足負(fù)荷建模要求的等效模型，而針對問題二的研究未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的模擬方法，該方法提供了一種微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的等效模型，能準(zhǔn)確地模擬微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)運行條件下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性，可作為研究含有微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的研究工具。發(fā)明的技術(shù)解決方案如下—種微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的模擬方法，在該微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)中，微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)通過整流逆變裝置向電網(wǎng)輸出電能，將微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)用以下以電感電流、電容電壓為狀態(tài)變量的三階動態(tài)微分方程來表征
權(quán)利要求
1.一種微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的模擬方法，其特征在于，在該微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng) 中，微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)通過整流逆變裝置向電網(wǎng)輸出電能，將微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng) 用以下以電感電流、電容電壓為狀態(tài)變量的三階動態(tài)微分方程來表征
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的模擬方法，其特征在于，獲取初始 值并求解微分方程的步驟為所述的初始值包括已知的初值Uq= [Ug.x(0)Ug.y(0)]T、yQ= [P(0)Q(0)]T和求得的初值 Ui. ,(0)^,(0).1^(0).1^(0)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的模擬方法，其特征在于，參數(shù)辨識方法如下通過仿真或?qū)崪y在微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)處設(shè)置不同程度的短路故障，獲取建模樣本數(shù)據(jù)，包括微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)上網(wǎng)點的電壓U、有功功率P、無功功率Q數(shù)據(jù)；采用遺傳算法進行等效模型參數(shù)辨識，得到最終的等效模型-即由三階動態(tài)微分方程和修正公式表征的微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的等效模型； 等效模型參數(shù)包括kpl、kn、kp2、ki2、R、L、C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的模擬方法，其特征在于，具體的辨識步驟如下步驟1 給定實測樣本u (k)，P (k)，Q (k) (k = 0，2，…，L-1)，對遺傳尋優(yōu)迭代次數(shù)i進行初始化，令i = 0 ；步驟2 隨機產(chǎn)生獨立待辨識參數(shù)樣本R、L、C、kpl、kn、kp2、ki2 ； 步驟3 設(shè)定遺傳尋優(yōu)迭代次數(shù)i = i+Ι ；步驟4 當(dāng)k = 0時，即為初值求解，有將實測樣本代入下列公式求變量初值Uk)、 IL.y(k)、Udc(k)
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的模擬方法，在該微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)中，微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)通過整流逆變裝置向電網(wǎng)輸出電能，將微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)用以電感電流、電容電壓為狀態(tài)變量的三階動態(tài)微分方程來表征；并最終求出微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的有功響應(yīng)和無功響應(yīng)本發(fā)明的微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的模擬方法，能準(zhǔn)確地模擬微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)運行條件下的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性，可作為研究含有微型燃?xì)廨啓C發(fā)電系統(tǒng)的研究工具。
文檔編號H02J3/38GK102403731SQ20111034043
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者張元勝, 徐振華, 李小菊, 李欣然, 肖園園, 馬亞輝 申請人:湖南大學(xué)