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专利号: 202211135600X
申请人: 北方工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种交直流混合微电网系统稳定性判定方法,其特征在于,所述方法包括:对交直流混合微电网系统中DC‑AC变换器、DC‑DC变换器分别建模,生成所述交直流混合微电网系统在同步旋转dq坐标系下的等效模型;

基于混合势函数理论,分别计算所述交直流混合微电网系统在同步旋转dq坐标系下的等效模型中的输出电压的电流势函数与输出电流的电压势函数,生成所述交直流混合微电网系统的非线性模型;

基于所述交直流混合微电网系统在dq坐标系下的等效模型生成所述交直流混合微电网系统的稳态工作点,并根据所述稳态工作点及所述交直流混合微电网系统的非线性模型生成所述交直流混合微电网系统的大信号稳定性判据;

基于预设参考电流限幅值对所述大信号稳定性判据进行限幅处理,生成含电流限幅的大信号稳定性判据,并基于所述含电流限幅的大信号稳定性判据完成所述交直流混合微电网系统的稳定性判定。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

对所述交直流混合微电网系统中DC‑AC变换器建模并转换生成同步旋转dq坐标系下的DC‑AC变换器模型为其中,ed和eq分别是电网电动势矢量E在d轴和q轴投影,id、iq是三相DC‑AC变换器电流在d轴和q轴上的投影,sd和sq分别是DC‑AC变换器在d轴和q轴上的开关函数分量,idc是直流侧母线电流,iL是通过等效电阻RL的电流。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

对交直流混合微电网系统中DC‑AC变换器、DC‑DC变换器分别建模,生成所述直流混合微电网系统在同步旋转dq坐标系下的等效模型,所述等效模型中受控电流源的i0受控于电压vd,满足:其中,i1为所述等效模型中的电流变量,Vdc为所述等效模型中的电压变量。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

基于混合势函数理论,分别计算所述直流混合微电网系统在同步旋转dq坐标系下的等效模型中的输出电压的电流势函数与输出电流的电压势函数,生成所述交直流混合微电网系统的非线性模型为其中,PG为光伏微源等效的功率源、R1为线路等效电阻、Rs为电感等效电阻、Vd为互联变流器交流侧输出端口电压,Pb为储能单元,P1为恒功率负载,i0为互联变流器的输出电流。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

基于所述交直流混合微电网系统在dq坐标系下的等效模型生成所述交直流混合微电网系统的稳态工作点满足其中,Vs为等效功率源两端的电压,Pb包含储能单元的两个工作状态。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

根据所述稳态工作点及所述直流混合微电网系统的非线性模型生成所述直流混合微电网系统的大信号稳定性判据为其中,P1为恒功率负载的功率、Pb为储能单元功率、vdc为直流母线电压、Ls为交流滤波电感,Rs为等效电阻、Cdc为直流侧电容、kip为DC‑AC变换器的电流内环比例参数。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

基于预设参考电流限幅值idmax计算所述交直流混合微电网系统的DC‑AC变换器的瞬时功率为pmax;

根据所述预设参考电流限幅值idmax、瞬时功率为pmax,对所述大信号稳定性判据进行限幅处理,生成含电流限幅的大信号稳定性判据为其中,α为所述交直流混合微电网系统的DC‑AC变换器d轴电流达到idmax的时间与整个暂态过程的时间之比,所述α取值范围为0<α<1。

8.一种交直流混合微电网系统稳定性判定装置,其特征在于,所述装置包括:系统建模模块,用于对交直流混合微电网系统中DC‑AC变换器、DC‑DC变换器分别建模,生成所述直流混合微电网系统在dq坐标系下的等效模型;

非线性模型建模模块,用于基于混合势函数理论,分别计算所述交直流混合微电网系统在dq坐标系下的等效模型中的输出电压的电流势函数与输出电流的电压势函数,生成所述交直流混合微电网系统的非线性模型;

大信号稳定性判据生成模块,用于基于所述交直流混合微电网系统在dq坐标系下的等效模型生成所述交直流混合微电网系统的稳态工作点,并根据所述稳态工作点及所述交直流混合微电网系统的非线性模型生成所述直流混合微电网系统的大信号稳定性判据;

稳定性判定模块,用于基于预设参考电流限幅值对所述大信号稳定性判据进行限幅处理,生成含电流限幅的大信号稳定性判据,并基于所述含电流限幅的大信号稳定性判据完成所述交直流混合微电网系统的稳定性判定。