[發明專利]電壓源型變流器的導納模型和阻抗模型獲取方法及裝置

有效

• 申請號: 201710889407.8
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107688722B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 謝小榮;劉威;劉華坤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;G06F30/20
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種電壓源型變流器的導納模型和阻抗模型獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲得多個變流器參數，其中，所述多個變流器參數包括變流器電阻、變流器電感和直流環節電容值；

獲得所述多個變流器控制參數，其中，所述多個變流器控制參數包括直流電壓參考值、交流電壓參考值、PI環節傳遞函數、電流控制傳遞函數、電壓反饋傳遞函數與調制比；

運行并網系統，并在所述并網系統處于穩態時，采集所述并網系統的多個穩態值，其中，所述穩態值包括并網變流器端口的工頻電壓、并網變流器端口的工頻電流、電流控制d軸電流參考值和電流控制q軸電流參考值；以及

根據所述多個變流器參數、所述多個變流器控制參數和所述多個穩態值得到導納模型傳遞函數，并通過所述導納模型傳遞函數得到擾動小信號頻率為f_s時變流器的頻率耦合導納模型和阻抗模型，其中，所述根據所述多個變流器參數、所述多個變流器控制參數和所述多個穩態值得到所述導納模型傳遞函數，進一步包括：根據當前需求確定是否考慮直流電壓外環控制和/或交流電壓外環控制；根據考慮結果將所述多個變流器參數、所述多個變流器控制參數和所述多個穩態值代入相應的導納模型；其中，如果同時考慮交流電壓外環控制和直流電壓外環控制，則所述頻率耦合導納模型為第一導納模型；如果不計所述交流電壓外環控制，則所述頻率耦合導納模型為第二導納模型；如果不計所述直流電壓外環控制，則所述頻率耦合導納模型為第三導納模型；如果不計所述交流電壓外環控制和所述直流電壓外環控制，則所述頻率耦合導納模型為第四導納模型。

2.根據權利要求1所述的電壓源型變流器的導納模型和阻抗模型獲取方法，其特征在于，在得到所述導納模型傳遞函數后，代入頻率s₁＝2πf₁、s_s＝2πf_s和s_c＝2πf_c以得到所述頻率耦合導納模型，其中，f₁為工頻，f_s和f_c均為擾動信號頻率，且所述f_s和f_c互補，f_s+f_c＝2f₁。

3.根據權利要求1-2任一項所述的電壓源型變流器的導納模型和阻抗模型獲取方法，其特征在于，對所述頻率耦合導納模型求逆，得到所述阻抗模型。

4.一種電壓源型變流器的導納模型和阻抗模型獲取裝置，其特征在于，包括：

第一獲取模塊，用于獲得多個變流器參數，其中，所述多個變流器參數包括變流器電阻、變流器電感和直流環節電容值；

第二獲取模塊，用于獲得所述多個變流器控制參數，其中，所述多個變流器控制參數包括直流電壓參考值、交流電壓參考值、PI環節傳遞函數、電流控制傳遞函數、電壓反饋傳遞函數與調制比；

采集模塊，用于運行并網系統，并在所述并網系統處于穩態時，采集所述并網系統的多個穩態值，其中，所述穩態值包括并網變流器端口的工頻電壓、并網變流器端口的工頻電流、電流控制d軸電流參考值和電流控制q軸電流參考值；以及

計算模塊，用于根據所述多個變流器參數、所述多個變流器控制參數和所述多個穩態值得到導納模型傳遞函數，并通過所述導納模型傳遞函數得到擾動小信號頻率為f_s時變流器的頻率耦合導納模型和阻抗模型，其中，所述計算模塊包括：判斷單元，用于根據當前需求確定是否考慮直流電壓外環控制和/或交流電壓外環控制；計算單元，用于根據考慮結果將所述多個變流器參數、所述多個變流器控制參數和所述多個穩態值代入相應的導納模型，其中，在同時考慮交流電壓外環控制和直流電壓外環控制時，所述頻率耦合導納模型為第一導納模型；在不計所述交流電壓外環控制時，所述頻率耦合導納模型為第二導納模型；在不計所述直流電壓外環控制時，所述頻率耦合導納模型為第三導納模型；在不計所述交流電壓外環控制和所述直流電壓外環控制時，所述頻率耦合導納模型為第四導納模型。