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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利基于下垂和模型预测的光伏参与电网调频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：CN115579942B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14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：202211243745.1，技术领域涉及：H02J3/38；该发明授权基于下垂和模型预测的光伏参与电网调频方法是由吕建国;程卫;李志洲;李高宁;刘蕊设计研发完成，并于2022-10-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于下垂和模型预测的光伏参与电网调频方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于下垂和模型预测的光伏参与电网调频方法。方法为：在光伏有功备用的基础上，通过频率差值改变下垂控制的输出增量与频率偏差率改变模型预测控制的输出增量，从而改变光伏发电的输出功率，使其参与电网频率调节。本发明从有功功率与频率的联系出发，在基于光伏有功备用基础上，利用同步发电机的转子运动方程建立预测模型，并结合有功下垂控制，通过频率差值改变下垂控制的输出增量与频率偏差率改变模型预测控制的输出增量，从而改变光伏发电的输出功率，使其参与电网调频，并且该方法不仅对暂态与动态效果起到改善作用，还对稳态起到调节作用。

本发明授权基于下垂和模型预测的光伏参与电网调频方法在权利要求书中公布了：1.基于下垂和模型预测的光伏参与电网调频方法，其特征在于，在有功备用的基础上，利用频率偏差与频率偏差率来进行功率调节，过程包括以下步骤： 步骤S1，锁相环与坐标变换：采样交流侧电网电流Ia、Ib、Ic，交流侧电网电压Uga、Ugb、Ugc，对电网电压Uga、Ugb、Ugc进行锁相处理，得到电网电角度θ，电网频率f和电网角速度ω，对电网电流进行abcdq变换得到Id、Iq，对电网电压进行abcdq变换得到Ed、Eq，根据Id、Iq、Ed、Eq求出有功功率P； 步骤S2，直流电压控制：直流侧电压参考值Udcref与Udc的误差信号经PI控制器后生成占空比d，进而产生驱动信号驱动Boost变换器工作； 步骤S3，调频控制：该部分由控制策略单元和功率跟踪单元构成，控制策略单元根据步骤S1得到的f，可以与基准频率fd计算得到下垂控制的输出增量ΔP2与模型预测控制的输出增量ΔP1，结合光伏有功备用后的功率Po，得到调频功率P*；功率跟踪单元是在得到调频功率P*的基础上，采样光伏输出电压UPV，输出电流IPV，由功率跟踪算法得到光伏输出参考电压UPVref，然后与光伏输出电压UPV比较后经过PI控制器后得到有功功率的参考值Pref； 步骤S4，双环控制：Pref和P分别为有功功率的参考值和实际值；Qref和Q分别为无功功率的参考值和实际值，其中无功参考功率Qref为0；功率外环控制根据有功和无功功率的需求分别生成d轴和q轴电流指令值；以网侧电流作为反馈量，经过PI控制器和电压前馈后，得到电压Ud，Uq，然后经过dq坐标系到abc坐标系的逆变换得到控制信号电压Ua，Ub，Uc，最后进一步产生驱动信号控制逆变器开关管的工作； 步骤S3的调频功率P*具体公式如下：P*＝Po+ΔP1+ΔP2； 其中Po公式如下：Po＝Pmax1-δ； 式中Pmax为光伏发电输出的最大功率，δ为光伏减载系数； 步骤S3对模型预测控制的输出增量ΔP1，表达式如下： 其中： ω'＝ω-ω0； ω'pk+1|k＝SωΔω'k+Iω'k+SdΔTek+SuΔUk； ΔUk＝[ΔTmkΔTmk+1ΔTmk+2]T； I＝[111]T； Sd＝[BcdBcd+Bcd2Bcd+Bcd2+Bcd3]T； Q＝diagq,q,q,q＞0； R＝diagr,r,r,r＞0； 式中：J为转动惯量；D为阻尼系数；Ts为系统采样时间；ω为电网同步角速度；ω0为同步发电机的机械角速度；Δω′为电网角频率变化增量；ΔTe为电磁转矩增量；ΔTm为机械转矩增量；q为角频率差权重系数；r机械转矩增量权重系数。

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南京理工大学，其通讯地址为：210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫200号南京理工大学自动化学院6019；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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