[發明專利]一種基于頻率監測的阻抗調節方法與系統

在審

• 申請號: 202110993004.4
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113690921A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 郭賢珊;樂波;尹聰琦;厲璇;付穎;周楊;苑賓
• 申請（專利權）人: 國網經濟技術研究院有限公司;國網冀北電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

1.一種基于頻率監測的阻抗調節方法，其特征在于包括以下步驟：

1)獲取柔直變流器接入點的三相電壓信號，并對該三相電壓信號進行快速頻率檢測，得到該三相電壓信號中除基頻電壓信號外幅值最大的諧波信號所對應的頻率；

2)對柔直變流器接入點的三相電壓、電流信號進行abc/dq變換，并基于所述三相電壓信號中除基頻電壓信號外幅值最大的諧波信號所對應的頻率對阻抗調節器的傳輸函數進行設置，對柔直變流器的阻抗調節。

2.如權利要求1所述的一種基于頻率監測的阻抗調節方法，其特征在于：所述步驟1)中，對該三相電壓信號進行快速頻率檢測，包括以下步驟：

1.1)對獲取的柔直變流器接入點的三相電壓進行采樣，得到離散的三相電壓信號；

1.2)對離散的三相電壓信號進行傅里葉分解，得到柔直變流器接入點的電壓幅值-頻率信號；

1.3)通過設定頻率檢測閾值，對步驟1.2)得到的柔直變流器接入點的電壓幅值-頻率信號進行檢測，得到三相電壓信號中除基頻電壓信號外幅值最大的諧波信號所對應的頻率。

3.如權利要求1所述的一種基于頻率監測的阻抗調節方法，其特征在于：所述步驟2)中，進行柔直變流器的寬頻阻抗調節的方法，包括以下步驟：

2.1)對柔直變流器接入點的三相電壓、電流信號進行abc/dq變換，得到旋轉坐標系下的d軸電壓信號u_d、q軸電壓信號u_q、d軸電流信號i_d和q軸電流信號i_q；

2.2)根據d、q軸上的電壓、電流信號計算得到柔直變流器接入點有功功率的實際值P和無功功率的實際值Q，結合柔直變流器接入點有功功率的目標值P^*和無功功率的目標值Q^*，計算得到柔直變流器接入點的d、q軸上的參考電流和

2.3)基于得到的三相電壓信號中除基頻電壓信號外幅值最大的諧波信號所對應的頻率對阻抗調節器的傳輸函數進行設置，并將d、q軸上的參考電流信號和d、q軸上的電壓、電流信號輸入到阻抗調節器中，得到d、q軸上的電壓控制信號u'_d和u'_q；

2.4)對d、q軸上的電壓控制信號u'_d和u'_q進行dq-abc反變換，得到柔直變流器接入點a相、b相、c相上的電壓控制信號和完成柔直變流器的寬頻阻抗調節。

4.如權利要求3所述的一種基于頻率監測的阻抗調節方法，其特征在于：所述步驟2.1)中，旋轉坐標系下的d軸電壓信號u_d、q軸電壓信號u_q、d軸電流信號i_d和q軸電流信號i_q的計算公式為：

式中，u_a、u_b、u_c分別為接入點的a、b、c三相的電壓信號；i_a、i_b、i_c分別為接入點的a、b、c三相的電流信號；u_d為d軸電壓信號；u_q為q軸電壓信號；i_d為d軸電流信號；i_q為q軸電流信號；θ_p為測量獲得的接入點abc三相的電壓相角；u₀、i₀分別是靜止坐標系下電壓的零序分量和電流的零序分量。

5.如權利要求3所述的一種基于頻率監測的阻抗調節方法，其特征在于：所述步驟2.2)中，柔直變流器接入點的d、q軸上的參考電流和的計算公式為：

式中，G_p(s)、G_q(s)分別為柔直變流器有功功率控制外環和無功功率控制外環的傳遞函數；分別為d軸上的參考電流和q軸上的參考電流；P^*、Q^*分別為柔直變流器接入點有功功率的目標值和無功功率的目標值；P、Q分別為柔直變流器接入點有功功率的實際值和無功功率的實際值。