微型电网系统拓扑优化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102104320A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102104320A(43)申请公布日2011.06.22(21)申请号201010609693.6(22)申请日2010.12.28(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人王丰卓放王先为吴斌裴云庆罗珊珊(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陆万寿(51)Int.Cl.H02M1/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称微型电网系统拓扑优化方法(57)摘要本发明公开了一种微型电网系统拓扑优化方法，步骤如下：(1)确定微网系统的初始限定条件；(2)穷举系统拓扑结构(3)选择需要验证的拓扑(4)将待验证的拓扑抽象为节点和连线构成的图；(4)列出图所对应的邻接矩阵；(5)对拓扑的邻接矩阵进行同构判定；如果同构则进入步骤(7)；否则进入步骤(8)；(7)说明拓扑冗余，剔除，进入步骤(9)；(8)说明拓扑具有个异性，保留，进入步骤(9)；(9)将优化后的图还原其电气结构，得到优化后的微型电网系统拓扑结构(10)结束。本方法以图论理论为指导，结合电力电子学特点，根据限定条件，可以有效地去除微型电网系统结构穷举中出现的冗余的部分，提高了拓扑生成的有效性，优化了拓扑选择的范围。CN10243ACCNN110210432002104323A权利要求书1/1页1.微型电网系统拓扑优化方法，其特征在于，按照如下步骤：(1)选择微型电网系统拓扑生成的限定条件；(2)对拓扑进行穷举；(3)选择需要验证的电力电子装置拓扑；(4)将整个系统抽象为节点和连线构成的图；(5)通过邻接矩阵来对系统拓扑进行数学表达；(6)通过特征值对系统的数学表达式进行同构判定；(7)判断两系统拓扑是否同构；如果同构则进入步骤(7)；如果不同构，则进入步骤(8)；(7)如果同构则说明拓扑出现冗余，予以剔除，进入步骤(9)；(8)如果不同构，说明拓扑具有个异性，予以保留，进入步骤(9)；(9)将得到优化后的图还原其电气特性，生成微型电网系统拓扑结构；(10)优化方案结束。2.如权利要求1所述微型电网系统拓扑优化方法，其特征在于：所述步骤(1)中，对输入能源的类型、数量以及从源到负载之间进行能源变换的次数进行提前给定作为系统初始的限定条件。3.如权利要求1所述微型电网系统拓扑优化方法，其特征在于：所述步骤(2)中，在限定条件的基础之上对可能拓扑结构进行穷举，涵盖所有可能的结构。2CCNN110210432002104323A说明书1/6页微型电网系统拓扑优化方法技术领域：[0001]本发明属于微型电网拓扑领域，涉及一种微型电网系统拓扑优化方法。背景技术：[0002]目前，国内外学者已对单一的电力电子装置、变换器的拓扑进行了深入的研究，取得了非常多的研究成果，装置效率、体积、控制性能等方面均达到了很高的水平。在系统层面上进行的拓扑结构研究工作主要集中于通讯系统及计算机电源系统的分析和优化。此类系统中一般为单输入系统，采用的变换器也主要以DC/DC变换器为主。当系统有多个输入电源、多种电能(电压或频率)输出，需要多种类型变换器组成时，如何选择系统的拓扑结构仍是一个需要进行深入研究的问题。[0003]基于电力电子装置的微型电网系统拓扑的研究在微型电网领域中占据重要地位。长期以来，新的电力电子装置拓扑的创立过程主要依赖于灵感，没有充分的理论基础和可以遵循的模式，并且目前的电力电子拓扑研究主要集中在单个装置的水平，而多个电力电子装置级联构成的多个输入电源、多种电能输出，需要多种类型变换器组网的微型电网拓扑的整体结构推导演绎方法却鲜有研究。发明内容：[0004]本方法以图论理论为指导，结合电力电子装置的特点，根据输入输出条件的限定，有效地去除微型电网的系统结构穷举出的系统拓扑中冗余的部分，提高了系统拓扑生成的有效性，优化了可行的拓扑范围，缩小了可能拓扑的范围，消除了不必要的重复研究。[0005]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种微型电网系统拓扑优化方法，该方法按照如下步骤：[0006](1)选择微型电网系统拓扑生成的限定条件；[0007](2)对拓扑进行穷举；[0008](3)选择需要验证的电力电子装置拓扑；[0009](4)将整个系统抽象为节点和连线构成的图；[0010](5)通过邻接矩阵来对系统拓扑进行数学表达；[0011](6)通过特征值对系统的数学表达式进行同构判定；[0012](7)判断两系统拓扑是否同构；如果同构则进入步骤(7)；如果不同构，则进入步骤(8)；[0013](7)如果同构则说明拓扑出现冗余，予以剔除，进入步骤(9)；[0014](8)如果不同构，说明拓扑具