[发明专利]一种注入式谐波阻抗测量的扰动能量限值选定方法

说明书

本发明公开了一种注入式谐波阻抗测量的扰动能量限值选定方法，包括步骤：确定测量频率包含背景谐波分量和噪声干扰量的相对误差；令测量系统的工程设计精度等级为相对误差，求解公共耦合点处扰动注入电流得到测量频率包含背景谐波分量和噪声干扰量的注入扰动电流限值。本发明的有益效果在于，基于阻抗测量值与理论值相对误差公式进行指标选择，方法准确性高；根据实际被测系统相应需求，在实施阻抗测量前作出明确而有效的注入扰动限值判定，方法适用性强；着眼于噪声和背景谐波对测量准确性的影响，实现了节约成本的同时又能够保障被测系统的安全稳定运行的目的，方法实用性高。

技术领域

本发明涉及电力系统中的主动式阻抗测量领域，尤其是一种注入式谐波阻抗测量的扰动能量限值选定方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展与普及，新能源发电、柔性直流输电、电气化铁路等重大工业系统日益呈现出电力电子化的趋势。而非线性电力电子设备在发挥其优良性能的同时，也带来了一系列振荡和不稳定问题，严重干扰各大电网的安全稳定运行。现有研究指出，VSC(Voltage Source Converter，电压源型变流器)型设备和电力网络间的阻抗特性不匹配会引发VSC控制系统振荡或失稳。准确的谐波阻抗测量是目前对系统稳定性的分析的重要手段。

谐波阻抗测量方法可以分类为“被动式”和“主动式”两类。“主动式”方法利用人为产生的附加扰动量来估算系统侧谐波阻抗，此种扰动方式较“被动式”所获得的结果更为精确。但此方法注入的扰动可能多种因素的影响，如当其注入功率过小时，系统自身所含有的噪声分量、背景谐波分量及线路、变压器的谐波损耗将会大概率“淹没”注入信号，影响阻抗测量结果的准确性。可见，“注入式”方法作为重要的阻抗测量方法，其注入信号相关指标与被测系统间存在紧密的耦合关系。因此需要根据被测系统的实际情况合理地限定注入信号的相关参数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注入式谐波阻抗测量扰动信号限值的选定方法，以在实施测量前预先设定扰动的能量限制标准，为保障系统的安全稳定运行提供技术支持。

实现本发明目的的技术方案，包括考虑背景谐波分量与不考虑背景谐波分量的扰动能量限值选定方法，如下：

一种注入式谐波阻抗测量的扰动能量限值选定方法，包括：

步骤1：确定测量频率包含背景谐波分量和噪声干扰量的相对误差其中，为公共耦合点处扰动注入电流，为被测系统侧背景谐波电压，分别为电压、电流信号的噪声干扰量，为理想情况下的系统频域阻抗；

步骤2：令测量系统的工程设计精度等级为相对误差求解得到测量频率包含背景谐波分量和噪声干扰量的注入扰动电流限值，即

另一种注入式谐波阻抗测量的扰动能量限值选定方法，包括

步骤1：确定测量频率不包含背景谐波分量，仅包含噪声干扰量的相对误差其中，为公共耦合点处扰动注入电流，分别为电压、电流信号的噪声干扰量，为理想情况下的系统频域阻抗；

步骤2：令测量系统的工程设计精度等级为相对误差求解得到测量频率不包含背景谐波分量，仅包含噪声干扰量的注入扰动电流限值，即

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明满足了电力系统领域阻抗测量过程及测量装置研发所需的精细化要求，弥补了注入式阻抗测量领域注入能量大小限定方面的空白。本发明具有以下优点：

一、此方法基于阻抗测量值与理论值相对误差公式进行指标选择，精度设定能够与所获结果一致，方法准确性高。

二、利用此方法，可根据实际被测系统相应需求，在实施阻抗测量前作出明确而有效的注入扰动限值判定，方法适用性强。