[发明专利]一种基于逆变器的电网阻抗在线检测方法

说明书

本发明涉及一种基于逆变器的电网阻抗在线检测方法，包括以下步骤：(1)逆变器同步并网后，采用轴压调节法调节所述的逆变器输出电压幅值，同时调节逆变器输出频率使其与电网频率始终保持一致，并采集两个状态下的PCC点的电压值和电流值(2)计算电网阻抗值。与现有技术相比，本发明具有操作方便、测量精度高、对电能质量影响低等优点。

技术领域

本发明涉及一种电网阻抗在线检测方法，尤其是涉及一种基于逆变器的电网阻抗在线检测方法。

背景技术

分布式发电系统中，并网逆变器的性能和电网阻抗密切相关，当电网阻抗较高时，并网发电系统会变得不稳定，特别是在弱电网的情况下。而且，电网阻抗随着时间和电网运行状态的变化而变化，因此精确的电网阻抗在线测量是实现并网逆变器在弱电网场合下高性能自适应控制的关键技术，此外，对电网阻抗的测量与分析还可以快速地检测出电网的故障。现有的文献提出了一些可行的方法，目前的电网阻抗测量方法主要有主动测量方式和被动测量方式。主动测量方式如注入谐波、功率扰动等，可以实现较为准确的测量电网阻抗，但这些都需向系统注入扰动，通过扰动信息获得电网阻抗值。被动测量方式不需向逆变器引入扰动，但现有的很多被动方式都存在计算量偏大且精度不高的问题，而且很难做到快速性和准确性的兼顾。总的来说，目前普遍使用的电网阻抗检测方法均存在以下问题：

1.电网阻抗影响逆变器的稳定性，其大小与逆变器的控制系统的设计密切相关；

2.电网阻抗随着时间和电网运行状态的变化而变化；

3.传统的测量方式大多是离线测量或者需要额外的硬件电路；

4.电网阻抗的主动测量方式，如功率扰动、注入谐波等，测量精度较高，但是需要加入扰动量，大规模并网下的特性还需要进一步研究；

5.电网阻抗的被动测量方式会有计算量大，测量精度不高的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作方便、测量精度高、对电能质量影响低的基于逆变器的电网阻抗在线检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于逆变器的电网阻抗在线检测方法，包括以下步骤：

(1)逆变器同步并网后，采用轴压调节法调节所述的逆变器输出电压幅值，同时调节逆变器输出频率使其与电网频率始终保持一致，并采集两个状态下的PCC点的电压值和电流值

(2)计算电网阻抗值。

所述的步骤(1)中，逆变器的输出电压幅值调节过程如下：逆变器的输出电压幅值采用开环控制，将逆变器等效成一个受控电压源，则其输出电压幅值为通过调整V₁^*(t)调节逆变器输出电压的幅值，

其中，V₁^*(t)为电压调整轴，E_co为电压参考值，K_mu1为比例调节系数，θ_i为逆变器输出相角。

所述的步骤(1)中，逆变器的输出频率调节过程如下：逆变器的输出频率采用闭环控制，把电网频率和逆变器的输出频率的交叉乘积量作为控制量V_d(t)＝V_gsin(θ_g-θ_i)，逆变器的输出电压的频率为通过调整V₂^*(t)调节逆变器输出电压的频率，

其中，ω_co为频率参考值，K_f和K_mu2均为比例调节系数，为频率调整轴，θ_i为逆变器输出相角，V_g为电网电压，θ_g为电网输出相角，V_i为逆变器输出电压的有效值。