CN112818537B - 一种光伏并网系统稳定性分析方法及装置 - Google Patents

一种光伏并网系统稳定性分析方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明适用于电力技术领域，提供了一种光伏并网系统稳定性分析方法及装置，所述方法包括：建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型；获取光伏并网系统的运行参数，根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值；根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵；根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，基于光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断光伏并网系统的稳定性。本发明能够对大规模光伏并网系统进行稳定性分析。

Description

一种光伏并网系统稳定性分析方法及装置
技术领域
本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种光伏并网系统稳定性分析方法及装置。
背景技术
太阳能光伏发电具有可再生、污染小、运行维护简单等优点，可以有效地缓解能源短缺和环境恶化的问题，在电力供应中占据重要地位。
而对太阳能光伏并网系统进行稳定性分析，判断光伏并网系统的整体运行情况，对于光伏并网系统的设计和维护具有重要意义。然而，随着太阳能光伏发电技术的发展，光伏并网的规模不断扩大，现有技术缺乏适用于大规模光伏并网系统的稳定性分析方法。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种光伏并网系统稳定性分析方法及装置，以对大规模光伏并网系统的稳定性进行分析。
本发明实施例的第一方面提供了一种光伏并网系统稳定性分析方法，包括：
建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型；
获取光伏并网系统的运行参数，根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值；
根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵；
根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，并基于光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断光伏并网系统的稳定性。
本发明实施例的第二方面提供了一种光伏并网系统稳定性分析装置，包括：
建模模块，用于建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型；
第一确定模块，用于获取光伏并网系统的运行参数，根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值；
第二确定模块，用于根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵；
稳定性分析模块，用于根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，并基于光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断光伏并网系统的稳定性。
本发明实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述光伏并网系统稳定性分析方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述光伏并网系统稳定性分析方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明通过建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型并获取光伏并网系统的运行参数，根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值，进一步根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵，根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，最后基于光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断光伏并网系统的稳定性。本发明通过对光伏并网系统进行电磁暂态仿真，进而根据电磁暂态仿真的系数矩阵能够推导出光伏并网系统的连续时域特征值，根据连续时域特征值，能够准确地对光伏并网系统的稳定性进行判断，适用于对大规模光伏并网系统进行稳定性分析。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的光伏并网系统稳定性分析方法的实现流程示意图；
图2是本发明实施例提供的光伏并网系统稳定性分析装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本发明实施例的第一方面提供了一种光伏并网系统稳定性分析方法，如图1所示，该方法具体可以包括以下步骤：
S101、建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型。
在本发明实施例中，可以通过EMTP(电磁暂态仿真)软件建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型，在仿真模型中，光伏并网系统中的每一个元器件均等效为由一个等效电流源和一个等效电阻并联的等效电路，然后根据光伏并网系统中各个元器件的实际连接关系将各个等效电路连接，得到光伏并网系统的电磁暂态仿真模型。
S102、获取光伏并网系统的运行参数，根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值。
可选的，作为本发明实施例第一方面提供的光伏并网系统稳定性分析方法的一种具体的实施方式，根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值，包括：
根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件的等效电流源的初始值，并基于各个元器件的等效电流源的初始值以及各个元器件对应的第一预设公式计算各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值；
根据运行参数以及各个元器件对应的第二预设公式计算各个元器件在每个仿真步长内的等效电阻的值。
在本发明实施例中，可以预先建立各个元器件对应的第一预设公式，例如对于最基础的电感、电容、电阻，其对应的第一预设公式分别为：
(1)电感
Figure BDA0002922175700000041
式中，hisL(t)表示t时刻电感的等效电流源，vL1(t)和vL2(t)分别为t时刻电感两端的对地电压，Δt为仿真步长，
Figure BDA0002922175700000042
为电感的第一系数矩阵，
Figure BDA0002922175700000043
为电感的第二系数矩阵，L为电感的感值。
(2)电容
Figure BDA0002922175700000044
式中，hisC(t)表示t时刻电容的等效电流源，vC1(t)和vC2(t)分别为t时刻电容两端的对地电压，Δt为仿真步长，
Figure BDA0002922175700000045
为电容的第一系数矩阵，
Figure BDA0002922175700000046
为电容的第二系数矩阵，C为电容的容值。
(3)电阻
Figure BDA0002922175700000051
式中，hisR(t)表示t时刻电阻的等效电流源，vR1(t)和vR2(t)分别为t时刻电阻两端的对地电压，Δt为仿真步长，
Figure BDA0002922175700000052
为电阻的第一系数矩阵，
Figure BDA0002922175700000053
为电阻的第二系数矩阵。
在本发明实施例中，通过获取光伏并网系统的实际运行参数，可以计算得到各个元器件对应的等效电流源的值和元器件两端的对地电压，进而可以递推出每个仿真步长对应的各个元器件两端的对地电压，再根据第一预设公式递推出每个仿真步长对应的各个元器件的等效电流源的值。对于各个元器件的等效电阻的值，也可以根据光伏并网系统的实际运行参数进行计算，例如电感的等效电阻为
Figure BDA0002922175700000054
电容的等效电阻为
Figure BDA0002922175700000055
等，对于光伏并网系统中的其它元器件的等效电流源的值和等效电阻的值，均可以以电感、电容、电阻为基础进行计算，例如对于开关器件，当开关处于导通状态时，开关器件可以等效为一个数值足够小的电阻，当开关处于关断状态时，开关器件可以等效为一个数值足够大的电阻，本发明不再进行赘述。
S103、根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵。
可选的，作为本发明实施例第一方面提供的光伏并网系统稳定性分析方法的一种具体的实施方式，根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵，包括：
根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的关键矩阵；其中，关键矩阵包括第一对角矩阵、第二对角矩阵、支路-节点矩阵和节点导纳矩阵；
基于每个仿真步长对应的各个关键矩阵确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵。
在本发明实施例中，第一对角矩阵可由电磁暂态仿真模型的支路-支路对角矩阵修改得到，具体的，将支路-支路对角矩阵对角线上的元素根据各支路元器件的自然属性进行修改(电感的自然属性为1，电容的自然属性为-1，电阻的自然属性为0)，得到第一对角矩阵。
第二对角矩阵也由电磁暂态仿真模型的支路-支路对角矩阵修改得到，具体的，将支路-支路对角矩阵对角线上的元素根据各支路元器件的导纳属性进行修改(电感的导纳属性为
Figure BDA0002922175700000061
电容的导纳属性为
Figure BDA0002922175700000062
电阻的导纳属性为0)，得到第二对角矩阵。
支路-节点矩阵可由电磁暂态仿真模型支路与节点连接关系直接得到，节点导纳矩阵可以根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值计算得到。
可选的，作为本发明实施例第一方面提供的光伏并网系统稳定性分析方法的一种具体的实施方式，基于每个仿真步长对应的各个关键矩阵确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵，包括：
[A]D＝[k^]+[g^][L][G]-1[L]T
式中，[A]D为模型系数矩阵，[k^]为第一对角矩阵，[g^]为第二对角矩阵，[L]为支路-节点矩阵，[G-1]为节点导纳矩阵，[L]T为[L]的转置矩阵。
S104、根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，并基于光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断光伏并网系统的稳定性。
可选的，作为本发明实施例第一方面提供的光伏并网系统稳定性分析方法的一种具体的实施方式，根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，包括：
计算各个仿真步长对应的模型系数矩阵的特征值，得到光伏并网系统在每个仿真步长内的离散时域特征值；
根据离散时域特征值确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值。
在本发明实施例中，模型系数矩阵的特征值即为光伏并网系统的离散时域特征值，进一步根据离散时域特征值与连续时域特征值之间的对应关系即可确定光伏并网系统的连续时域特征值。
可选的，作为本发明实施例第一方面提供的光伏并网系统稳定性分析方法的一种具体的实施方式，根据离散时域特征值确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，包括：
Figure BDA0002922175700000071
式中，λC为光伏并网系统的连续时域特征值，λD为光伏并网系统的离散时域特征值，Δt为仿真步长。
可选的，作为本发明实施例第一方面提供的光伏并网系统稳定性分析方法的一种具体的实施方式，连续时域特征值为复数，基于光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断光伏并网系统的稳定性，包括：
判断光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值的实部是否小于0，若某一个仿真步长内的连续时域特征值的实部不小于0，则判定光伏并网系统为不稳定状态。
在本发明实施例中，对于稳定运行的光伏并网系统，其连续时域特征值的实部应该是负数，若某一个仿真步长内光伏并网系统的连续时域特征值的实部为非负数，则可判定光伏并网系统不稳定。
由以上内容可知，本发明通过建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型并获取光伏并网系统的运行参数，根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值，进一步根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵，根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，最后基于光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断光伏并网系统的稳定性。本发明通过对光伏并网系统进行电磁暂态仿真，能够得到光伏并网系统的连续时域特征值，进而根据连续时域特征值，能够准确地对光伏并网系统的稳定性进行判断，适用于对大规模光伏并网系统进行稳定性分析。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明实施例的第二方面提供了一种光伏并网系统稳定性分析装置，如图2所示，该光伏并网系统稳定性分析装置2包括：
建模模块21，用于建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型。
第一确定模块22，用于获取光伏并网系统的运行参数，根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值。
第二确定模块23，用于根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵。
稳定性分析模块24，用于根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，并基于光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断光伏并网系统的稳定性。
可选的，作为本发明实施例第二方面提供的光伏并网系统稳定性分析装置的一种具体的实施方式，根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值，可以详述为：
根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件的等效电流源的初始值，并基于各个元器件的等效电流源的初始值以及各个元器件对应的第一预设公式计算各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值；
根据运行参数以及各个元器件对应的第二预设公式计算各个元器件在每个仿真步长内的等效电阻的值。
可选的，作为本发明实施例第二方面提供的光伏并网系统稳定性分析装置的一种具体的实施方式，根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵，可以详述为：
根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的关键矩阵；其中，关键矩阵包括第一对角矩阵、第二对角矩阵、支路-节点矩阵和节点导纳矩阵；
基于每个仿真步长对应的各个关键矩阵确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵。
可选的，作为本发明实施例第二方面提供的光伏并网系统稳定性分析装置的一种具体的实施方式，基于每个仿真步长对应的各个关键矩阵确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵，可以详述为：
[A]D＝[k^]+[g^][L][G]-1[L]T
式中，[A]D为模型系数矩阵，[k^]为第一对角矩阵，[g^]为第二对角矩阵，[L]为支路-节点矩阵，[G-1]为节点导纳矩阵，[L]T为[L]的转置矩阵。
可选的，作为本发明实施例第二方面提供的光伏并网系统稳定性分析装置的一种具体的实施方式，根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，可以详述为：
计算各个仿真步长对应的模型系数矩阵的特征值，得到光伏并网系统在每个仿真步长内的离散时域特征值；
根据离散时域特征值确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值。
可选的，作为本发明实施例第二方面提供的光伏并网系统稳定性分析装置的一种具体的实施方式，根据离散时域特征值确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，可以详述为：
Figure BDA0002922175700000101
式中，λC为光伏并网系统的连续时域特征值，λD为光伏并网系统的离散时域特征值，Δt为仿真步长。
可选的，作为本发明实施例第二方面提供的光伏并网系统稳定性分析装置的一种具体的实施方式，连续时域特征值为复数，基于光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断光伏并网系统的稳定性，可以详述为：
判断光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值的实部是否小于0，若某一个仿真步长内的连续时域特征值的实部不小于0，则判定光伏并网系统为不稳定状态。
图3是本发明一实施例提供的电子设备的示意图。如图3所示，该实施例的电子设备3包括：处理器30、存储器31以及存储在存储器31中并可在处理器30上运行的计算机程序32。处理器30执行计算机程序32时实现上述各个光伏并网系统稳定性分析方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S104。或者，处理器30执行计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图2所示模块21至24的功能。
示例性的，计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器31中，并由处理器30执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序32在电子设备3中的执行过程。例如，计算机程序32可以被分割成建模模块21、第一确定模块22、第二确定模块23、稳定性分析模块24(虚拟装置中的模块)，各模块具体功能如下：
建模模块21，用于建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型。
第一确定模块22，用于获取光伏并网系统的运行参数，根据运行参数确定电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值。
第二确定模块23，用于根据电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵。
稳定性分析模块24，用于根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，并基于光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断光伏并网系统的稳定性。
电子设备3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。电子设备3可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是电子设备3的示例，并不构成对电子设备3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如电子设备3还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑元器件、分立门或者晶体管逻辑元器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器31可以是电子设备3的内部存储单元，例如电子设备3的硬盘或内存。存储器31也可以是电子设备3的外部存储设备，例如电子设备3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器31还可以既包括电子设备3的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器31用于存储计算机程序以及电子设备所需的其他程序和数据。存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光伏并网系统稳定性分析方法，其特征在于，包括：
建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型；
获取光伏并网系统的运行参数，根据所述运行参数确定所述电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值；
根据所述电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的关键矩阵；其中，所述关键矩阵包括第一对角矩阵、第二对角矩阵、支路-节点矩阵和节点导纳矩阵；基于每个仿真步长对应的各个关键矩阵确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵；
计算各个仿真步长对应的模型系数矩阵的特征值，得到所述光伏并网系统在每个仿真步长内的离散时域特征值；根据所述离散时域特征值确定所述光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值；并基于所述光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断所述光伏并网系统的稳定性；
其中，所述基于每个仿真步长对应的各个关键矩阵确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵，包括：[A]D＝[k^]+[g^][L][G]-1[L]T
式中，[A]D为模型系数矩阵，[k^]为第一对角矩阵，[g^]为第二对角矩阵，[L]为支路-节点矩阵，[G-1]为节点导纳矩阵，[L]T为[L]的转置矩阵；
所述根据所述离散时域特征值确定所述光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，包括：
Figure FDA0003662547710000011
式中，λC为光伏并网系统的连续时域特征值，λD为光伏并网系统的离散时域特征值，Δt为仿真步长。
2.如权利要求1所述的光伏并网系统稳定性分析方法，其特征在于，所述根据所述运行参数确定所述电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值，包括：
根据所述运行参数确定所述电磁暂态仿真模型中的各个元器件的等效电流源的初始值，并基于各个元器件的等效电流源的初始值以及各个元器件对应的第一预设公式计算各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值；
根据所述运行参数以及各个元器件对应的第二预设公式计算各个元器件在每个仿真步长内的等效电阻的值。
3.如权利要求1-2任一项所述的光伏并网系统稳定性分析方法，其特征在于，所述连续时域特征值为复数，所述基于所述光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断所述光伏并网系统的稳定性，包括：
判断所述光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值的实部是否小于0，若某一个仿真步长内的连续时域特征值的实部不小于0，则判定所述光伏并网系统为不稳定状态。
4.一种光伏并网系统稳定性分析装置，其特征在于，包括：
建模模块，用于建立光伏并网系统的电磁暂态仿真模型；
第一确定模块，用于获取光伏并网系统的运行参数，根据所述运行参数确定所述电磁暂态仿真模型中的各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值；
第二确定模块，用于根据所述电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵；
所述第二确定模块，还用于根据所述电磁暂态仿真模型以及各个元器件在每个仿真步长内的等效电流源的值和等效电阻的值确定每个仿真步长对应的关键矩阵；其中，所述关键矩阵包括第一对角矩阵、第二对角矩阵、支路-节点矩阵和节点导纳矩阵；基于每个仿真步长对应的各个关键矩阵确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵；
稳定性分析模块，用于根据每个仿真步长对应的模型系数矩阵确定所述光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，并基于所述光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值判断所述光伏并网系统的稳定性；
所述稳定性分析模块，还用于计算各个仿真步长对应的模型系数矩阵的特征值，得到所述光伏并网系统在每个仿真步长内的离散时域特征值；根据所述离散时域特征值确定所述光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值；
其中，所述基于每个仿真步长对应的各个关键矩阵确定每个仿真步长对应的模型系数矩阵，包括：[A]D＝[k^]+[g^][L][G]-1[L]T
式中，[A]D为模型系数矩阵，[k^]为第一对角矩阵，[g^]为第二对角矩阵，[L]为支路-节点矩阵，[G-1]为节点导纳矩阵，[L]T为[L]的转置矩阵；
所述根据所述离散时域特征值确定所述光伏并网系统在每个仿真步长内的连续时域特征值，包括：
Figure FDA0003662547710000031
式中，λC为光伏并网系统的连续时域特征值，λD为光伏并网系统的离散时域特征值，Δt为仿真步长。
5.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述方法的步骤。
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