[發明專利]一種非侵入式在線檢測變換器阻抗的方法

有效

• 申請號: 202110529168.1
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113219252B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 張欣;胡柯昕;龍海鴻;高祎韓;馬皓
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G06F30/27;G06N3/00;G06N3/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種非侵入式在線檢測變換器阻抗的方法，包括如下步驟：利用現代啟發式算法生成脈沖電流激勵；將生成的脈沖電流激勵輸入變換器端口；檢測并記錄變換器端口在脈沖電流激勵下生成的帶有背景噪聲檢測信號；利用信號檢測系統判斷帶有背景噪聲的檢測信號中是否存在變換器單獨作用的激勵響應電壓或變換器單獨作用的激勵響應電流；若不存在，檢測重新開始；若存在，將其分離出來并將其輸入到神經網絡，神經網絡在線計算得到變換器實時阻抗值。本發明公開的非侵入式在線檢測變換器阻抗的方法可在線求得變換器的阻抗，實現了對阻抗的實時監測，進而實現了對變換器內部是否存在故障的實時檢測。

技術領域

本發明涉及變換器阻抗檢測領域，特別涉及一種非侵入式在線檢測變換器阻抗的方法。

背景技術

為保證電網能夠安全穩定的工作，需要對電網進行穩定性分析，而電網的穩定性分析需先通過模型分析得到穩定性判據之后再結合變換器阻抗判斷電網是否穩定，因此得到變換器阻抗是對電網進行穩定性分析的前提。

現有的檢測變換器阻抗的方法如公開號為CN110850175A的中國專利申請公開的一種基于低頻電流注入的直流微電網線路阻抗檢測方法及裝置，包括如下步驟：S1：選取特定頻率的交流電流信號，將電流信號注入到儲能變換器的電感電流中；S2：注入電流擾動信號后，測量儲能單元變換器輸入電壓和輸入電流；S3：根據電路原理中電壓與電流之間的關系，計算得到直流母線電壓到儲能單元之間的線路阻抗，所述電壓電流關系滿足下式：Ubus＝Uin+rlineIin(1)；式(1)中，Ubus表示直流母線電壓、Uin表示儲能單元輸入電壓、Iin表示儲能單元輸入電流、rline表示線路阻抗；利用步驟S3得到的線路阻抗值補償直流變換器控制回路的下垂電阻值。

又如公開號為CN112014642A的中國專利申請公開的靜止坐標系下電網頻率耦合阻抗模型聚合計算方法和裝置，包括如下步驟：通過預設公式結合各頻率耦合阻抗模型矩陣計算得出目標頻率耦合阻抗模型矩陣，得到了電網中頻率耦合阻抗模型聚合的計算方法。

上述兩份專利申請提供的方案均是依據計算公式線下計算出變換器的阻抗，在電網進行工作時，無法實現對阻抗的實時監測，因此無法實施觀測變換器內部的故障。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種非侵入式在線檢測變換器阻抗的方法，實現了變換器阻抗的在線實時檢測，進而實現了對變換器內部是否存在故障的事實上檢測；同時顯著的提高了工作效率、極大地節約了人力成本。

一種非侵入式在線檢測變換器阻抗的方法，包括如下步驟：

S100利用現代啟發式算法生成脈沖電流激勵；

S200將生成的脈沖電流激勵輸入變換器端口；

S300檢測并記錄變換器端口在S200所述脈沖電流激勵下生成的帶有背景噪聲檢測信號；

S400利用信號檢測系統判斷帶有背景噪聲的檢測信號中是否存在變換器單獨作用的激勵響應電壓或變換器單獨作用的激勵響應電流；

若存在，將其分離出來進入步驟S500；

若不存在，返回步驟S100；

S500將變換器單獨作用的激勵響應電壓和變換器單獨作用的激勵響應電流信號輸入神經網絡，神經網絡在線計算得到變換器實時阻抗值。

現代啟發式算法具有全局優化性能、通用性強等顯著的優勢，用于優化生成的脈沖電流激勵是合適的。

具體的，利用現代啟發式算法中的粒子群算法或遺傳算法等算法可算出對于電網系統而言最優的脈沖電流激勵。