(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210945089.3 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 国网上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东 新区源深路1 122 号 申请人 北京航空航天大 学　清华大学 (72)发明人 凌晓波　方浩男　崔勇　张欣然　 朱征　陆超　王伟红　叶铮　方陈　 刘舒　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 专利代理师 于腾昊 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 多级分布式光伏集群的并网建模方法、 装 置、 设备及 介质 (57)摘要 本申请涉及光伏发电技术领域， 特别涉及一 种多级分布式光伏集群的并网建模方法、 装置、 设备及介质， 其中， 方法包括： 将多级分布式光伏 集群中所有光伏单元对应的光伏并网模型进行 简化得到简化模 型； 建立多级分布式光伏集群的 并联等值模 型， 并确定多级分布式光伏集群并入 电网的实际动态特性等级； 在实际动态等级大于 预设等级时， 将多级分布式光伏集群并入电网， 否则根据实际动态等级优化多级分布式光伏集 群的实际结构， 直到实际动态等级大于预设等 级。 由此， 解决了相关技术中针对机电暂态时间 尺度的光伏并网模型控制结构复杂， 控制参数较 多， 难以通过辨识的方法得到模型参数， 导致无 法准确描述多级分布式光伏集群接入电网后的 动态特性 等问题。 权利要求书4页 说明书17页 附图4页 CN 115333146 A 2022.11.11 CN 115333146 A 1.一种多 级分布式光伏集群的并 网建模方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 确定多级分布式光伏集群中所有光伏单 元对应的光伏并 网模型； 根据所述光伏并网模型在机电暂态时间尺度上的响应特征分析所述光伏并网模型的 简化特征， 基于所述简化特 征简化所述 光伏并网模型， 得到所述 光伏并网模型的简化模型； 根据所述光伏并网模型的简化模型匹配所述光伏并网模型的等值模型， 利用所有所述 等值模型建立所述多级分布式光伏集群的并联等值模型， 并基于所述并联等值模型确定所 述多级分布式光伏集群并入电网的实际动态特性 等级； 在所述实 际动态等级大于预设等级时， 将所述多级分布式光伏集群并入所述电网， 否 则根据所述 实际动态 等级优化所述多级分布式光伏集群的实际结构， 直到所述实际动态等 级大于所述预设等级。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述光伏并网模型在机电暂态时 间尺度上的响应特征分析所述光伏并网模型的简化特征， 基于所述简化特征简化所述光伏 并网模型， 得到所述 光伏并网模型的简化模型， 包括： 根据所述光伏并网模型中逆变器的控制策略识别所述逆变器的可简化输出参数， 基于 所述可简化输出参数简化所述控制策略， 并根据简化后的控制策略建模得到所述逆变器的 简化模型； 根据所述光伏模型中滤波器对所述多级分布式光伏集群并入所述电网的影响将所述 光伏模型中滤波器简化为滤波电感， 并基于所述滤波电感建模得到所述滤波器的简化模 型； 根据电网波动和光伏阵列输出变化的实际尺度将所述光伏并网模型中光伏阵列简化 为恒流源， 并基于所述恒流源建模得到所述 光伏阵列的简化模型； 基于所述逆变器的简化模型、 所述滤波器的简化模型和所述光伏阵列的简化模型生成 所述光伏并网模型的简化模型。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述可简化输出参数包括所述逆变器的开 关损耗、 延迟和谐波， 所述基于所述可简化输出参数简化所述控制策略， 包括： 获取所述逆变 器的开关损耗、 开关延迟、 开关谐波和电压基波分量； 忽略所述逆变器的开关损耗、 开关延迟和开关谐波， 并将所述逆变器的 电压基波分量 作为输出参数， 基于所述输出参数简化所述控制策略。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据电网波动和光伏阵列输出变化的 实际尺度将所述 光伏并网模型中光伏阵列简化 为恒流源， 包括： 获取所述光伏阵列中多个内环参数和电容侧功率； 耦合所述多个 内环参数得到简化后的内环参数， 并将所述电容侧 功率替换为所述光伏 模型输出到电网的功率； 基于所述简化后的内环参数和所述光伏模型输出到电网的功率将所述光伏阵列简化 为恒流源。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述光伏并网模型的简化模型的并网方程 为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115333146 A 2其中， id_ref是控制电流， [kpu,kiu,kpi,kii,C,L]是需要确定的模型参数， ipv为光伏阵列 电流， idc为逆变器的直流侧电流， ed为逆变器输出电压的基波分量， id为有功电流， L为滤波 电感， udc为逆变器直流侧稳压电容电压值， udc_ref为逆变器控制的直流侧参考电压， Pdc为逆 变器输出有功功率， 为直流侧电压变化的动态过程微分形式， 为输出d轴电流变化 的动态过程 微分形式。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述光伏并网模型的简化模型匹 配所述光伏并网模型的等 值模型， 包括： 在等值过程中Kii＝0， Kiu＝0， 并对所述并网方程去均值后， 得到 所述光伏并网模型的简 化模型的s域方程； 对所述光伏并网模型的简化模型中电容充放电部分线性化处理， 得到处理后的电容充 放电方程， 并基于所述处理后的电容充放电方程简化所述s域方程， 基于所述s域方程建模 得到光伏模型线性 化模型； 基于预设策略简化所述光伏模型线性化模型中的权重系数， 得到所述光伏并网模型的 等值模型。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 所述预设策略的公式为： 其中， 下标1， 2为被并联光伏的编号， 下标eq为等值光伏模型编号， 上标2代表对对应参 数平方， kpi为内环参数， L为滤波电感， L1、 L2、 Leq分别为被并联光伏1、 被并联光伏2、 等值光 伏模型的滤波电感， C为直流侧稳压电容， C1， C2， Ceq分别为被并联光伏1、 被并联光伏2、 等值 光伏模型的直流侧稳压电容， Kpu为外环比例参数， Kpu1、 Kpu2、 Kpu_eq分别为被并联光伏1、 被并 联光伏2、 等值光伏模型的外环比例参 数， P为并联光伏的总功率,P1， P2为被并联的光伏1， 被 并联的光伏2各自的输出功率， Tp为定义的内环时间常数， 其值等于滤波电感L除以内环参 数kpi， Tp1、 Tp2、 Tpeq分别为被并联光伏1、 被并联光伏2、 等 值光伏模型的内环时间常数。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115333146 A 3