[发明专利]直流微电网阻抗检测系统及阻抗检测方法

说明书

本发明实施例提供一种直流微电网阻抗检测系统及阻抗检测方法，直流微电网阻抗检测系统包括：直流微电网及电压源换流器，所述直流微电网通过两端的直流并网点与所述电压源换流器并联；控制器，所述控制器与所述电压源换流器连接，所述控制器用于控制所述电压源换流器的直流母线电压，以使所述直流母线电压具有多个频率；数据处理器，所述数据处理器与所述直流并网点连接，所述数据处理器用于检测所述直流并网点的电压和电流，以获取所述直流并网点的阻抗。本发明通过使直流母线电压具有多个频率，测试出直流微电网在不同频率下的阻抗特性。

技术领域

本发明实施例涉及电力领域，特别涉及一种直流微电网阻抗检测系统及阻抗检测方法。

背景技术

直流微电网中分布式电源、储能、交直流负荷等电力电子变换装备的非线性控制虽然有利于快速响应负荷和供电的变化，增加系统灵活性，提升系统运行效率。但是与此同时，电力电子装置的非线性控制特征也深刻地影响了直流配电网的运行特性和行为。

本发明的发明人发现，因为电力电子设备控制大量功率器件快速导通/关断，使得直流微电网在不同频率表现出不同的阻抗特性，尤其是当电流复合增大以及互联端口增加时导致系统阻尼降低，甚至出现负阻尼，从而影响直流微网稳定运行，因此，如何准确有效地获取直流微电网在不同频率下的阻抗特性，成为分析直流微电网系统稳定性的关键。

发明内容

本发明实施例解决的技术问题为提供一种直流微电网阻抗检测系统及阻抗检测方法，准确测试出直流微电网在不同频率下的阻抗特性。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种直流微电网阻抗检测系统，包括：直流微电网及电压源换流器，所述直流微电网通过两端的直流并网点与所述电压源换流器并联；控制器，所述控制器与所述电压源换流器连接，所述控制器用于控制所述电压源换流器的直流母线电压，以使所述直流母线电压具有多个频率；数据处理器，所述数据处理器与所述直流并网点连接，所述数据处理器用于检测所述直流并网点的电压和电流，以获取所述直流并网点的阻抗。

另外，所述电压源换流器的额定功率大于或等于所述直流微电网的额定功率的2倍。

另外，所述控制器包括电压外环及电容电流内环，且所述电压外环采用比例积分调节器，所述电容电流内环采用比例积分调节器。

另外，所述电压源换流器包括双相逆变桥。

相应地，本发明实施例还提供一种阻抗检测方法，应用于上述直流微电网阻抗检测系统，包括：所述直流微电网处于真实运行状态，所述电压源换流器具有初始直流母线电压；控制器生成施加于所述初始直流母线电压的扰动电压Δu；其中，所述扰动电压Δu与所述初始直流母线电压的频率不同；数据处理器检测直流并网点的电压和电流，以获取所述直流并网点的阻抗。

另外，所述扰动电压Δu包括N个谐波，且每个谐波的频率不同；其中，20≤N≤50。

另外，所述扰动电压Δu为：其中，K为常量且随时间递增，U₀为所述直流微电网的额定电压，f_i为第i个谐波的频率，θ_i为第i个谐波的相位，t为时间变量。

另外，所述扰动电压Δu的谐波频率范围大于或等于1000Hz。

另外，所述数据处理器获取所述直流并网点的阻抗，具体包括：所述数据处理器实时检测所述直流并网点的电压和电流，并根据所述直流并网点的电压和电流得到所述直流并网点的电能质量；所述直流并网点的电能质量为预设标准阈值中的最大值时，所述数据处理器根据所述直流并网点的电压和电流得到所述直流并网点的阻抗。

另外，所述电压源换流器具有d轴参考电流和q轴参考电流；在所述控制器生成施加于所述初始直流母线电压的扰动电压Δu之前，还包括：所述控制器调整所述初始直流母线电压，调整后的所述q轴参考电流为零。