[發明專利]電網阻抗辨識的驗證方法及實驗裝置

有效

• 申請號: 201710113861.4
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106771786B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 張興;楊瑩;李明;李飛
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R27/26;G01R27/08
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種電網阻抗辨識的驗證方法，其中，所述驗證方法涉及的實驗裝置包括電壓源型逆變器(10)、電網阻抗(20)和電網阻抗辨識單元(30)；

所述電壓源型逆變器(10)包括直流側(101)、三相全橋逆變電路(102)和LC濾波器(103)，所述直流側(101)的濾波電容C_inv的輸出端與三相全橋逆變電路(102)輸入端相連，所述三相全橋逆變電路(102)輸出端與LC濾波器(103)的輸入端相連，所述LC濾波器(103)的輸出端與電網阻抗(20)的輸入端相連；

所述電網阻抗(20)由電感L_g和電阻R_g組成；

所述電網阻抗辨識單元(30)包括采樣單元(301)、擾動信號注入單元(302)、電流閉環控制單元(303)、PWM調制單元(304)和電網阻抗計算單元(305)；

本發明所述電網阻抗辨識的驗證方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，電壓源型逆變器(10)正常開機運行后，擾動信號注入單元(301)向逆變器控制系統中注入擾動信號，擾動信號經過逆變器控制環節，在公共耦合點PCC產生電流響應信號i_ga、i_gb、i_gc和電壓響應信號u_ga、u_gb、u_gc；所述擾動信號為75Hz諧波電流；

其中，所述擾動信號經過逆變器控制環節的控制過程包括以下步驟：

步驟1.1，先通過橋臂側電感電流傳感器H_iL檢測得到橋臂側電感電流i_La、i_Lb、i_Lc，再經過abc/dq坐標變換，將橋臂側電感電流i_La、i_Lb、i_Lc變換到兩相同步旋轉坐標系dq下的分量i_Ld、i_Lq；

步驟1.2，將擾動信號注入單元(302)輸出的擾動信號與給定的有功電流給定值i_{d_ref}、無功電流給定值i_{q_ref}相疊加，得到含擾動信號的有功電流給定值i_{dh_ref}、無功電流給定值i_{qh_ref}；

步驟1.3，根據步驟1.2得到含擾動信號的有功電流給定值i_{dh_ref}、無功電流給定值i_{qh_ref}，以及步驟1.1中得到的橋臂側電感電流的dq分量i_Ld、i_Lq，經過電感電流環控制方程得到控制信號u_md和u_mq，其電感電流環控制方程為：

u_md＝(K_p+K_i/s)(i_{dh_ref}-i_Ld)

u_mq＝(K_p+K_i/s)(i_{qh_ref}-i_Lq)

其中，K_p為比例控制系數、K_i為積分控制系數，s為拉普拉斯算子；

步驟1.4，根據步驟1.3得到的控制信號u_md和u_mq，經過dq/abc坐標變換，將控制信號u_md和u_mq變換到三相靜止坐標系abc下的控制信號分量u_ma、u_mb和u_mc，再經過PWM調制單元(304)生成三相全橋逆變電路(102)功率器件的控制信號，并實施對逆變器的控制；

步驟2，通過并網側電流傳感器H_ig和電壓傳感器H_ug分別采集公共耦合點PCC的電流響應信號i_ga、i_gb、i_gc和電壓響應信號u_ga、u_gb、u_gc；

步驟3，將步驟2所采集得到的公共耦合點PCC電流響應信號i_ga、i_gb、i_gc和電壓響應信號u_ga、u_gb、u_gc輸入電網阻抗計算單元(305)，計算得到電網阻抗(20)中的電感L_g和電阻R_g；

步驟4，判斷是否需要進行下一次電網阻抗辨識，若需要，改變電網阻抗(20)中電感L_g或/和電阻R_g的數值后返回步驟1，否則結束本次辨識并關機。