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三峡金沙江云川水电开发有限公司;中国长江电力股份有限公司;武汉大学李卫兵获国家专利权

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龙图腾网获悉三峡金沙江云川水电开发有限公司;中国长江电力股份有限公司;武汉大学申请的专利一种基于虚拟同步机的光伏逆变器等值简化方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119167666B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-24发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411669059.X,技术领域涉及:G06F30/20;该发明授权一种基于虚拟同步机的光伏逆变器等值简化方法是由李卫兵;张树海;邓友汉;唐山峰;蒋定国;周舟;陈圣哲;姚维为;汪磊;宫金武;查晓明;代平均设计研发完成,并于2024-11-21向国家知识产权局提交的专利申请。

一种基于虚拟同步机的光伏逆变器等值简化方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于虚拟同步机的光伏逆变器等值简化方法,涉及逆变器技术领域,包括以下步骤:Step1、根据交流电网中同步发电机的同调判别方法,提出基于虚拟同步发电机控制的逆变器同调判据;Step2、对光伏逆变器进行分群操作;Step3、根据大电网中同调等值理论,提出光伏逆变器的参数聚合方法,将同群的光伏逆变器聚合为一个等值逆变器。本发明针对基于虚拟同步发电机控制策略的光伏集群逆变器,在借鉴大电网同调等值理论过程中,明确了光伏逆变器同调性的判别准则,进而研究了电磁暂态分析过程中逆变器的等值建模方法。解决了现有光伏系统建模在分群指标选取、系统参数聚合和等值模型建立等问题上没有相应的解决措施,等值精度不够的问题。

本发明授权一种基于虚拟同步机的光伏逆变器等值简化方法在权利要求书中公布了:1.一种基于虚拟同步机的光伏逆变器等值简化方法,其特征在于,包括以下步骤: Step1、根据交流电网中同步发电机的同调判别方法,提出基于虚拟同步发电机控制的逆变器同调判据; 逆变器同调判据从逆变器功角动态特性曲线上提取得到;光伏逆变器并网系统扰动出现以后,提取特征点作为聚类指标,其中,为与之差,为扰动出现时刻,为功角动态特性曲线达到第一摆峰值时刻,表示扰动出现后功角动态特性曲线达到第一摆峰值的时间,为与之差,为扰动出现前系统稳定运行时光伏并网逆变器的功角,为功角动态特性曲线上的第一摆峰值的功角,表示扰动出现后功角动态特性曲线的第一摆峰值; Step2、对光伏集群逆变器进行分群操作; Step3、根据大电网中同调等值理论,提出光伏逆变器的参数聚合方法,将同群的光伏逆变器聚合为一个等值逆变器; 所述的Step2分群采用基于K-means算法的同调逆变器聚类分群方法,其具体步骤如下: Step2.1、提取详细模型中所有逆变器的聚类指标向量;详细模型为等值前实际的光伏逆变器并网系统,等值后得到的光伏逆变器并网系统即为等值模型; Step2.2、选择初始聚类中心,初步分群; Step2.3、计算目标函数值;计算各聚类指标到初始聚类中心之间的欧氏距离并求和作为目标函数; Step2.4、更新聚类中心,再次分群; Step2.5、重复Step2.3、Step2.4,直到前后两次迭代中K-means目标函数的变化值小于允许值,迭代结束; 所述的Step2中使用K-means算法对光伏集群中的逆变器进行聚类分群,可得到K个聚类中心以及光伏集群中各光伏发电单元的逆变器的分群结果,K为整数; 所述的Step3中,由Step2所得到的聚类分群结果,得到光伏集群结构,其中包含c个等值光伏系统,假设第个等值光伏系统是由个原始光伏系统合并得到,1≤x≤c,等值参数的计算方法如下,从而得到所有c个等值光伏系统的参数: Step3.1、等值参数计算之前,做出约束和假设; Step3.2、将逆变器参数聚合分为两个环节:控制参数聚合和电路参数聚合; Step3.3、计算虚拟转子运动方程; Step3.4、根据同调等值理论,对同步发电机进行等值,利用Step3.2中的参数聚合进行叠加,得到在同步发电机转速相等时的转子运动方程; Step3.5、根据等值约束条件,进行控制参数聚合的叠加; Step3.6、将n台同调逆变器连接在同一母线上,根据逆变器LC滤波器及输出线路参数的聚合建立等值模型; 所述的Step3.1中的约束和假设包括: Step3.1.1、等值模型与详细模型在PCC并网点处的电压相同; Step3.1.2、等值模型与详细模型的额定容量相同,即: 2; 式中为等值模型的额定容量,为详细模型中各光伏发电单元的额定容量,n为同调逆变器数量; Step3.1.3、等值模型与详细模型在PCC并网点输出的有功功率相等,即: 3; 式中为等值模型的额定有功功率,为详细模型中各光伏发电单元的额定有功功率; Step3.1.4、等值模型与详细模型在PCC并网点输出的无功功率相等,即: 4; 式中为等值模型的额定无功功率,为详细模型中各光伏发电单元的额定无功功率; Step3.1.5、详细模型中的控制参数和电路参数分别聚合。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人三峡金沙江云川水电开发有限公司;中国长江电力股份有限公司;武汉大学,其通讯地址为:650000 云南省昆明市盘龙区宝云路220号昆明三峡大厦18楼;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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