逆变器控制模式及参数的辨识方法、系统、设备及介质

本发明涉及逆变器参数辨识，特别是涉及一种逆变器控制模式及参数的辨识方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、近年来，以光伏为代表的可再生能源在电力系统中占比逐渐增加。截至2021年底，中国光伏发电装机达到3.06亿千瓦，占全国发电装机总量13.8％。由于目前光伏电站多存在缺乏对系统的支撑能力、稳定性差等问题，给以新能源为主体的新型电力系统带来安全稳定方面的一系列挑战。光伏逆变器是光伏发电系统的核心装置之一，明确逆变器控制模型和参数是光伏电站建模分析及电力系统仿真分析的基础。而光伏逆变器的多个控制环节均可采用多种控制模式，不同厂家、不同型号的逆变器采用的控制模式存在不同，对光伏逆变器建模以及光伏逆变器特性分析带来很大困扰。为此，亟需研究光伏逆变器的控制模式及参数辨识方法，为新能源电力系统的建模与仿真提供遵循。

2、现有的光伏逆变器参数辨识方法多集中于在已知控制模式的情况下对光伏逆变器的控制参数进行辨识，然而逆变器的控制模式与控制参数均会直接影响光伏逆变器的特性。现有光伏逆变器参数辨识方法未考虑到控制模式的影响，忽略了不同控制模式对参数辨识和控制器特性分析的重要影响。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种逆变器控制模式及参数的辨识方法、系统、设备及介质，以考虑不同控制模式对逆变器参数辨识和控制器特性分析的影响，有效对光伏逆变器不同控制环节的控制模式及相关参数进行辨识，为光伏逆变器建模与电力系统仿真分析提供模型基础。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种逆变器控制模式及参数的辨识方法，包括：

4、获取光伏逆变器在不同控制环节的量测数据；所述控制环节包括：故障穿越环节、故障穿越恢复环节、电流限制环节和稳态控制环节；所述故障穿越环节的量测数据包括：有功功率、无功功率、有功电流、无功电流和机端电压；所述故障穿越恢复环节的量测数据包括：故障穿越结束时刻和有功电流恢复曲线；所述电流限制环节的量测数据包括：无功电流和总电流；所述稳态控制环节的量测数据包括：场站有功功率指令、场站无功功率指令、逆变器输出有功功率、逆变器输出无功功率、逆变器端电压、功率因数参考值和无功功率参考值；

5、根据所述量测数据，辨识所述光伏逆变器在不同控制环节的控制模式及参数，得到辨识结果；所述故障穿越环节的控制模式包括：无附加控制、指定功率控制、指定电流控制和按穿越前电流控制；所述故障穿越恢复环节的控制模式包括：无附加控制、定斜率控制和按惯性常数控制；所述稳态控制环节的控制模式包括：开环控制、pi控制和无功/电压协调控制；所述电流限制环节的参数包括：总电流上限和无功电流上限；所述辨识结果用于对所述光伏逆变器进行建模与仿真分析，以确定所述光伏逆变器的运行特性。

6、可选地，所述辨识结果包括：第一辨识结果、第二辨识结果、第三辨识结果和第四辨识结果；根据所述量测数据，辨识不同控制环节的控制模式及参数，得到辨识结果，具体包括：

7、根据所述故障穿越环节的量测数据，采用基于最小二乘的多元线性回归辨识故障穿越环节的控制模式及参数，得到第一辨识结果；

8、根据所述故障穿越恢复环节的量测数据，辨识故障穿越恢复环节的控制模式及参数，得到第二辨识结果；

9、根据所述电流限制环节的量测数据，辨识电流限制环节的参数，得到第三辨识结果；

10、根据所述稳态控制环节的量测数据，采用自适应粒子群算法辨识稳态控制环节的控制模式及参数，得到第四辨识结果。

11、一种逆变器控制模式及参数的辨识系统，包括：

12、量测数据获取模块，用于获取光伏逆变器在不同控制环节的量测数据；所述控制环节包括：故障穿越环节、故障穿越恢复环节、电流限制环节和稳态控制环节；所述故障穿越环节的量测数据包括：有功功率、无功功率、有功电流、无功电流和机端电压；所述故障穿越恢复环节的量测数据包括：故障穿越结束时刻和有功电流恢复曲线；所述电流限制环节的量测数据包括：无功电流和总电流；所述稳态控制环节的量测数据包括：场站有功功率指令、场站无功功率指令、逆变器输出有功功率、逆变器输出无功功率、逆变器端电压、功率因数参考值和无功功率参考值；

13、控制模式及参数辨识模块，用于根据所述量测数据，辨识所述光伏逆变器在不同控制环节的控制模式及参数，得到辨识结果；所述故障穿越环节的控制模式包括：无附加控制、指定功率控制、指定电流控制和按穿越前电流控制；所述故障穿越恢复环节的控制模式包括：无附加控制、定斜率控制和按惯性常数控制；所述稳态控制环节的控制模式包括：开环控制、pi控制和无功/电压协调控制；所述电流限制环节的参数包括：总电流上限和无功电流上限；所述辨识结果用于对所述光伏逆变器进行建模与仿真分析，以确定所述光伏逆变器的运行特性。

14、一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的逆变器控制模式及参数的辨识方法。

15、一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的逆变器控制模式及参数的辨识方法。

16、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

17、本发明提供的逆变器控制模式及参数的辨识方法，通过获取光伏逆变器在不同控制环节的量测数据，并根据量测数据辨识光伏逆变器在不同控制环节的控制模式及参数，得到辨识结果，能够在辨识逆变器参数的同时考虑到不同控制模式的影响，并在多种控制模式中确定逆变器多采用的模式，最终获得逆变器故障穿越环节、故障穿越恢复环节、电流限制环节和稳态控制环节的控制模式及参数，从而能够为光伏逆变器以及电力系统的建模与仿真分析提供模型基础，为光伏逆变器以及电力系统的运行特性分析提供数据支持。

技术特征：

1.一种逆变器控制模式及参数的辨识方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的逆变器控制模式及参数的辨识方法，其特征在于，所述辨识结果包括：第一辨识结果、第二辨识结果、第三辨识结果和第四辨识结果；根据所述量测数据，辨识不同控制环节的控制模式及参数，得到辨识结果，具体包括：

3.根据权利要求2所述的逆变器控制模式及参数的辨识方法，其特征在于，根据所述故障穿越环节的量测数据，采用基于最小二乘的多元线性回归辨识故障穿越环节的控制模式及参数，得到第一辨识结果，具体包括：

4.根据权利要求3所述的逆变器控制模式及参数的辨识方法，其特征在于，所述故障穿越环节包括：故障穿越有功控制环节和故障穿越无功控制环节；

5.根据权利要求2所述的逆变器控制模式及参数的辨识方法，其特征在于，根据所述故障穿越恢复环节的量测数据，辨识故障穿越恢复环节的控制模式及参数，得到第二辨识结果，具体包括：

6.根据权利要求2所述的逆变器控制模式及参数的辨识方法，其特征在于，根据所述电流限制环节的量测数据，辨识电流限制环节的参数，得到第三辨识结果，具体包括：

7.根据权利要求2所述的逆变器控制模式及参数的辨识方法，其特征在于，根据所述稳态控制环节的量测数据，采用自适应粒子群算法辨识稳态控制环节的控制模式及参数，得到第四辨识结果，具体包括：

8.一种逆变器控制模式及参数的辨识系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的逆变器控制模式及参数的辨识方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的逆变器控制模式及参数的辨识方法。

技术总结
本发明公开一种逆变器控制模式及参数的辨识方法、系统、设备及介质，涉及逆变器参数辨识技术领域。该方法包括：获取光伏逆变器在不同控制环节的量测数据；所述控制环节包括：故障穿越环节、故障穿越恢复环节、电流限制环节和稳态控制环节；根据所述量测数据，辨识所述光伏逆变器在不同控制环节的控制模式及参数，得到辨识结果；所述辨识结果用于对所述光伏逆变器进行建模与仿真分析，以确定所述光伏逆变器的运行特性。本发明能够考虑不同控制模式对逆变器参数辨识和控制器特性分析的影响，有效对光伏逆变器不同控制环节的控制模式及相关参数进行辨识，为光伏逆变器建模与电力系统仿真分析提供模型基础。

技术研发人员：王彤,王潇桐,王增平
受保护的技术使用者：华北电力大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13