(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 202211117832.2 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 申请人 国网湖北省电力有限公司电力科 学 研究院　 中国电力科 学研究院有限公司 (72)发明人 蒋啸宇　楼冠男　杨志淳　杨帆　 沈煜　刘科研　胡伟　胡成奕　 雷杨　宿磊　叶学顺　李昭　 闵怀东　白牧可　康田园　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 沈利芳(51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于事件触发的改进变分迭代仿真方 法 (57)摘要 本发明公开一种基于事件触发的改进变分 迭代仿真方法， 仿真方法根据现代有源配电网中 分布式光伏的变量关系， 运用变分迭代法建立数 学模型； 对于双级式光伏电站中的并网逆变器模 块， 基于状态空间相关原理， 在建立状态空间表 达式的基础上对系统进行数值稳定性分析， 并与 传统仿真算法进行对比； 提出对于变 分迭代法应 用至光伏 求解的改进 方法， 分析定步长更新解析 式所产生的误差及其数值稳定性； 仿真方法基于 事件触发原理， 根据锁值后的状态 量的误差范数 建立不等关系， 推导出锁值的触发条件， 仿真方 法基于事件触发理论， 以变分迭代法作为基础算 法， 为分布式光伏电站的高效仿真方法设计提供 依据， 实现精度与效率兼顾的目标， 提高了有源 配电网仿真的速度。 权利要求书4页 说明书11页 附图5页 CN 115459339 A 2022.12.09 CN 115459339 A 1.一种基于事件触发的改进变分迭代仿真方法， 其特征在于， 所述仿真方法包括如下 步骤： 步骤一、 根据变分迭代法计算的相关步骤， 对双级式光伏电站建立变分形式的数学模 型， 然后进入步骤二； 步骤二、 计算模型所对应的状态空间表达 式， 并根据状态 空间的稳定性判别理论， 对系 统进行数值稳定性分析， 和梯形法、 改进欧拉法对比允许的最大仿真步长， 然后进入步骤 三； 步骤三、 定步长更新部分高次解析式， 对该方法进行数值稳定性分析及误差传递， 扩展 变分法的最大等效步长， 然后进入步骤四； 步骤四、 基于事件触发相关理论， 将误差向量的范数作为触发判别条件， 获得误差阈 值， 改进原变分迭代方法， 进一 步提升仿真系统的运行效率。 2.根据权利要求1所述的一种基于事件触发的改进变分迭代仿真方法， 其特征在于， 所 述步骤一在双 级式光伏电站建模中， 根据变分迭代法计算的相关步骤， 建立包含光伏阵列、 升压斩波电路、 并 网逆变器的双级式光伏的数 学模型， 具体操作包括以下步骤： S11:引入变分迭代法来 求解双级式光伏电站中微分方程的一般形式， 该格式如下： Ly(t)+Ny(t)＝f(t)                         式(1) 其中， y(t)为待求函数， L、 N分别为线性算子、 非线性算子。 根据VIM原理， 该方程对应的 校正泛函 为： 其中， n为迭代的次数， λ( τ )为拉格朗日算子， 是一个待 定函数， 表示yn( τ )的限制变 分， 对其进行变分运 算结果为0； S12： 分别 对双级式光伏电站中的光伏阵列、 升压斩波器、 并网逆变器进行数学建模， 各 部分对应的代数 ‑微分方程(D一Es)模型如下 所示： 光伏阵列： 其中， uPV、 iPV分别为光伏电压、 电流， i二oost,L为升压斩波输入电流， CPV为光伏等效电容； 升压斩波器： 其中， u二oost为输出电压， i二oost为输出电流， D为斩波占空比， L二oost、 C二oost分别为斩波器 中的电感、 电容， uM为光伏最大功率 点对应电压， kp1、 ki1为二oost电路的控制器参数；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115459339 A 2并网逆变器(单环PQ控制， 进行派克变换时， 取d轴与一相 相位一致)： uBoostiBoost＝uidid+uiqiq         式(14) 其中， umdq、 uidq、 usdq、 idq分别为调制波电压、 逆变器输出电压、 并网点电压、 电流的dq分 量， k0为调制比。 kp2、 ki2为逆变电路的控制器参数。 当采用SPWM调制方式时， k0取 如 果u二oost为800V， U一C为380V， 则此时m＝2.2 27； S13： 运用变分迭代法求式(3) ‑(13)中的所有微分方程， 以式(8)为例计算其变分迭代 格式， 根据式(2)其校正泛函 为： 考虑到代数‑微分方程交替求解中， 计算微分方程时usd、 uid、 Lf均为已知量， 故合并为参 数一， 对式(15)进行变分运 算： 根据变分原理， 随着迭代进行， 式(16)的左边逐渐趋 近于0， 则对于右边， 有限制条件： λ＝‑1， 代入式(15)可得id的迭代格式， 代入初始函数， 通过迭代即可获得其近似解析 解。 同理可 得式(4)‑(11)对应的变分迭代格式。 3.根据权利要求1所述的一种基于事件触发的改进变分迭代仿真方法， 其特征在于， 所 述步骤二中基于状态空间理论， 计算并网逆变器所对应的状态空间表达式， 并分析其数值 稳定性， 具体步骤 包括： S21:列出并网逆变器应用变分迭代后所对应的数学模型， 逆变器采用PQ单环控制， 变 分迭代方法采用二阶表达式,该模型如下：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115459339 A 3