[发明专利]无直流侧电源支撑的阻抗测量装置控制方法及拓扑

说明书

本发明公开了一种无直流电源支撑的阻抗测量装置控制方法及拓扑，其中阻抗测量装置控制方法包括根据被测系统的运行频率、阻抗测量装置的扰动输出频率及阻抗测量装置的交流侧与直流侧功率平衡特性，确定直流侧纹波特性；根据被测系统需求和装置直流侧纹波特性，确定阻抗测量装置的扫频模式；根据阻抗测量装置的扫频模式，对阻抗测量装置进行电压控制、输出电流控制及扰动指令发生器进行设计。本发明可以避免直流侧电压纹波造成阻抗测量装置输出扰动失控，提升了阻抗测量装置输出扰动的准确性。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及一种无直流侧电源支撑的阻抗测量装置控制方法及拓扑。

背景技术

新能并网系统阻抗即电网和并网逆变器宽频带阻抗是分析新能源并网逆变器运行稳定性的重要参数，在实际工程中通常采用阻抗测量装置来获取电网和并网逆变器阻抗。

阻抗测量装置其原理是通过向被测系统注入系列频率的扰动电流/电压，通过采集被测系统的端口数据来计算阻抗。目前无直流侧电源支撑的阻抗测量装置，由于阻抗测量装置的扰动发生器承担直流电压维持功能，其直流电压纹波的将引入到控制系统，导致阻抗测量装置输出扰动失控。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种无直流侧电源支撑的阻抗测量装置控制方法及拓扑，旨在解决现有的阻抗测量装置控制方法存在不稳定的问题。

本发明提供了一种无直流侧电源支撑的阻抗测量装置控制方法，包括以下步骤：

根据被测系统的运行频率、阻抗测量装置的扰动输出频率及阻抗测量装置的交流侧与直流侧功率平衡特性，确定直流侧纹波特性；

根据被测系统需求和装置直流侧纹波特性，确定阻抗测量装置的扫频模式；

根据阻抗测量装置的扫频模式，对阻抗测量装置进行电压控制、电流控制及扰动指令发生器。

优选地，所述根据被测系统的运行频率、阻抗测量装置的扰动输出频率及阻抗测量装置的交流侧与直流侧功率平衡特性，确定直流侧纹波特性包括：

建立交直流侧功率平衡关系式(1)；

P_直＝P_交 (1)

其中P_直表示直流侧功率，P_交表示交流侧功率；

通过式(2)求得直流侧功率P_直，其中C_dc表示直流侧电容值，U_dc表示直流侧电压额定值；

通过式(3)求得交流侧功率P_交，其中U_PCC表示装置并网点电压幅值，ω₀表示被测系统频率，表示PCC点电压相位幅值，I_p表示扰动电流幅值，ω_p表示扰动电流幅值，表示扰动电流相位；

根据式(1)～(3)求得直流侧电容电压纹波Δu_dc为：

直流侧纹波频率由被测系统频率和注入扰动频率共同决定，且直流侧电压纹波ω_dc满足如式(5)关系：

优选地，若被测系统为敏感系统，设置阻抗测量装置采用少频扫频模式运行，根据测量频率范围0～ω_pmax，将装置扰动电流参考值设置为：