[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

说明书

本发明公开了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，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，利用矢量匹配更新极点，估计留数、一次项、常数项，进行阻抗拟合，获得频率响应拟合值；S3，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，则更新初始参数，重复S2形成迭代，直至小于给定阈值，输出阻抗拟合结果；S4，基于拟合结果，通过阻抗分析法，寻找谐波谐振点。本方法针对结构、参数、控制方式未知的并网逆变器，基于频率响应数据进行阻抗拟合，迭代计算耗时短，拟合结果精度高。

技术领域

本发明涉及云计算、协作式渲染技术领域，特别是涉及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。

背景技术

多种类、多工况运行的并网逆变器在电力电子化新能源电力系统中应用愈加广泛。受网络阻抗特性的影响，并网逆变器并网电流中的谐波可能受电网中背景谐波电压的激励而放大，由此产生谐波劣化现象，降低并网逆变器并网电能质量，影响电力系统运行稳定性。对并网逆变器进行谐波劣化分析的关键是阻抗建模，然而，当前发明方法均要求并网逆变器结构、参数、控制方式等内部信息已知。实际工程现场存在大量已运行内部信息保密的商用并网逆变器，针对于这类并网逆变器怎样获取其阻抗，尚没有很有效的方法。

发明内容

本发明的目的是提供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，针对结构、参数、控制方式等内部信息未知的并网逆变器，基于频率响应数据进行阻抗拟合，迭代计算耗时短，拟合结果精度高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

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，该方法包括以下步骤：

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；

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。

进一步的，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d_i，通过式(2)计算d_i的奇异熵增量：

由奇异熵增量通过式(3)计算k阶奇异熵E_k：

绘制E_k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；