专利名称：微型燃气轮机发电系统的模拟方法
技术领域：
本发明涉及一种微型燃气轮机发电系统的模拟方法。
背景技术：
人们对电网安全、经济、交互等方面的需要和对电能质量高标准的要求，促使传统电网亟需向智能电网转变。分布式发电以其污染少、可靠性高、能源利用率高、安装地点灵活等优点而备受关注，将成为智能电网的重要组成部分。分布式电源大多接入电网IOkV及以下的低压配电网中，改变了传统配电网的负荷组成和拓扑结构，使得传统配电网综合负荷模型已不再能很好的描述配电网综合负荷特性，考虑分布式电源影响的综合负荷建模已成为电力系统负荷建模发展的主要趋势之一。微型燃气轮机作为目前最具有商业竞争力的分布式电源之一，具有可使用燃料丰富、体积小、重量轻、污染小、运行维护简单、易于实现冷热电联产等优点，因而受到人们的日益关注。因此，在鼓励分布式电源高渗透率的大环境下，研究含有微型燃气轮机发电的配电网综合负荷模型具有重要意义。如何构建总体测辨法建模所需的微型燃气轮机仿真系统及如何对其进行等效以满足电网仿真计算对等效模型的要求，是研究含微型燃气轮机的配电网综合负荷建模面临两个必须解决的问题。国内外对微型燃气轮机发电系统仿真控制技术进行了相关研究。有文献采用斩波器来模拟微型燃气轮机发电系统直流侧的电特性，并通过直流侧模型进行近似线性化的和降阶处理，得到其传递函数；有文献通过将用永磁同步发电机及整流器部分作为一个整体来建模，建立了微型燃气轮机发电系统的整体模型；有文献构建了采用阻尼控制器控制的微型燃气轮机发电系统，分析了微型燃气轮机发电系统的动态性能，验证了所提出的阻尼控制器的有效性；有文献构建了简化的微型燃气轮机发电系统模型，分析了其在并网和孤网运行方式下的动态性能；有文献对并网的微型燃气轮机发电系统的各模块的数学模型进行了建模仿真。这些文献偏重于微型燃气轮机发电系统的动态性能及并网控制方法的研究上，缺乏既能反映自身动态特性又能满足负荷建模要求的等效模型，而针对问题二的研究未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种微型燃气轮机发电系统的模拟方法，该方法提供了一种微型燃气轮机发电系统的等效模型，能准确地模拟微型燃气轮机发电系统在并网运行条件下的稳态和暂态特性，可作为研究含有微型燃气轮机发电系统的研究工具。发明的技术解决方案如下—种微型燃气轮机发电系统的模拟方法，在该微型燃气轮机发电系统中，微型燃气轮机发电系统通过整流逆变装置向电网输出电能，将微型燃气轮机发电系统用以下以电感电流、电容电压为状态变量的三阶动态微分方程来表征
权利要求
1.一种微型燃气轮机发电系统的模拟方法，其特征在于，在该微型燃气轮机发电系统 中，微型燃气轮机发电系统通过整流逆变装置向电网输出电能，将微型燃气轮机发电系统 用以下以电感电流、电容电压为状态变量的三阶动态微分方程来表征
2.根据权利要求1所述的微型燃气轮机发电系统的模拟方法，其特征在于，获取初始 值并求解微分方程的步骤为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.根据权利要求1或2所述的微型燃气轮机发电系统的模拟方法，其特征在于，参数辨识方法如下通过仿真或实测在微型燃气轮机发电系统并网处设置不同程度的短路故障，获取建模样本数据，包括微型燃气轮机发电系统上网点的电压U、有功功率P、无功功率Q数据；采用遗传算法进行等效模型参数辨识，得到最终的等效模型-即由三阶动态微分方程和修正公式表征的微型燃气轮机发电系统的等效模型； 等效模型参数包括kpl、kn、kp2、ki2、R、L、C。
4.根据权利要求3所述的微型燃气轮机发电系统的模拟方法，其特征在于，具体的辨识步骤如下步骤1 给定实测样本u (k)，P (k)，Q (k) (k = 0，2，…，L-1)，对遗传寻优迭代次数i进行初始化，令i = 0 ；步骤2 随机产生独立待辨识参数样本R、L、C、kpl、kn、kp2、ki2 ； 步骤3 设定遗传寻优迭代次数i = i+Ι ；步骤4 当k = 0时，即为初值求解，有将实测样本代入下列公式求变量初值Uk)、 IL.y(k)、Udc(k)
全文摘要
本发明公开了一种微型燃气轮机发电系统的模拟方法，在该微型燃气轮机发电系统中，微型燃气轮机发电系统通过整流逆变装置向电网输出电能，将微型燃气轮机发电系统用以电感电流、电容电压为状态变量的三阶动态微分方程来表征；并最终求出微型燃气轮机发电系统的有功响应和无功响应本发明的微型燃气轮机发电系统的模拟方法，能准确地模拟微型燃气轮机发电系统在并网运行条件下的稳态和暂态特性，可作为研究含有微型燃气轮机发电系统的研究工具。
文档编号H02J3/38GK102403731SQ20111034043
公开日2012年4月4日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者张元胜, 徐振华, 李小菊, 李欣然, 肖园园, 马亚辉 申请人:湖南大学