[发明专利]基于阻抗拟合的参数未知并网逆变器的谐波劣化分析方法有效

专利信息
申请号: 202011629586.X 申请日: 2020-12-31
公开(公告)号: CN112836341B 公开(公告)日: 2023-04-11
发明(设计)人: 李建文;吴滨源;马小棠;王月;杨夷南 申请(专利权)人: 华北电力大学(保定)
主分类号: G06F30/20 分类号: G06F30/20;G06F17/16;G06F17/12
代理公司: 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350 代理人: 李兴林
地址: 071000 河北*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 基于 阻抗 拟合 参数 未知 并网 逆变器 谐波 化分 方法
【权利要求书】:

1.一种基于阻抗拟合的参数未知并网逆变器的谐波劣化分析方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1,采集并网逆变器频率响应数据,将频率响应数据转换为时域数据,利用矩阵束算法计算初始阶数和初始极点;

S2,在步骤S1基础上,利用矢量匹配更新极点,估计留数、一次项、常数项,获得初始参数,基于所述初始参数进行阻抗拟合,获得频率响应拟合值;

S3,在步骤S2基础上,计算频率响应拟合值与实测频率响应数据的相对误差百分比,与给定阈值比较,若大于给定阈值,则返回步骤S2,更新初始参数,重复步骤S2形成迭代,直至小于给定阈值,输出阻抗拟合结果;

S4,基于步骤S3的拟合结果,通过阻抗分析法,寻找谐波谐振点。

2.根据权利要求1所述的基于阻抗拟合的参数未知并网逆变器的谐波劣化分析方法,其特征在于,所述步骤S1,采集并网逆变器频率响应数据,将频率响应数据转换为时域数据,利用矩阵束算法计算初始阶数和初始极点,具体包括:

采集逆变器频率响应数据,经快速傅里叶逆变换后得到时域数据;

设该时域数据序列为y(i),i=1,2,…,n,由此建立Hankel矩阵Y:

式中,l为矩阵束参数,取l=n/4;

对Hankel矩阵Y作奇异值分解得奇异值矩阵D,D的第i个对角线元素为奇异值di,通过式(2)计算di的奇异熵增量:

由奇异熵增量通过式(3)计算k阶奇异熵Ek

绘制Ek变化趋势图,获取拐点对应值即为矢量匹配计算初始阶数

由D的前N个奇异值组成对角矩阵D’,构造2个新矩阵和其中,V1是V的前N个主导右特征向量的第1行至第l行,V2是V的前N个主导右特征向量的第2行至第l+1行;

计算矩阵G=Y1+Y2的N个非零特征值λi,其中i=1,2,…,N,求得矢量匹配计算的初始极点

3.根据权利要求2所述的基于阻抗拟合的参数未知并网逆变器的谐波劣化分析方法,其特征在于,所述步骤S2中,在步骤S1基础上,利用矢量匹配更新极点,估计留数、一次项、常数项,获得初始参数,基于所述初始参数进行阻抗拟合,获得频率响应拟合值,具体包括:

基于矩阵束计算得到的初始极点和初始阶数建立目标函数,将目标函数转化为线性方程组Ax=b形式,如式(4)所示:

式中:s=jw,单位rad/s,j为虚数单位;zk和为对应函数的零点,零点即为f(s)的待求极点,从而实现极点更新;

基于更新后的极点,建立与式(4)类似的线性方程组并进行最小二乘求解,实现留数、一次项、常数项的估计;

根据公式(5)计算频率响应拟合值:

式中:s=jw,单位rad/s,j为虚数单位;N为方法阶数;ak为实数极点;ck为对应实数留数;ak1、ak2为共轭复数极点;ck1、ck2为对应共轭复数留数;d和e分别为常数项和一次项实数系数。

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