[發(fā)明專利]基于實(shí)時(shí)電網(wǎng)阻抗辨識的變流器同步穩(wěn)定控制方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210173723.6
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114465289A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李莉;王博;瞿寒冰;賈玉健;葉華;劉玉田;牟倩穎;程亮
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/50;H02J3/24
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

1.一種基于實(shí)時(shí)電網(wǎng)阻抗辨識的變流器同步穩(wěn)定控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

在新能源場站并網(wǎng)系統(tǒng)中電流控制環(huán)節(jié)上疊加頻率為f_h的諧波電流，經(jīng)過電網(wǎng)在PCC點(diǎn)處產(chǎn)生對應(yīng)的諧波電流與電壓；

實(shí)時(shí)測量PCC點(diǎn)處的電壓與電流數(shù)據(jù)，采用FFT函數(shù)分析提取f_h頻率下的電壓分量和電流分量；

基于上述電壓分量和電流分量，進(jìn)行計(jì)算TE等效阻抗；

基于PLL原理，根據(jù)TE等效阻抗，調(diào)整變流器輸出的有功電流與無功電流的指令值；

變流器實(shí)際輸出電流跟蹤指令值，使輸出的有功電流與無功電流達(dá)到指令值后，變流器虛擬功角趨于穩(wěn)定，頻率與電網(wǎng)基頻保持一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)電網(wǎng)阻抗辨識的變流器同步穩(wěn)定控制方法，其特征在于，所述疊加頻率為f_h的諧波電流選擇非特征次諧波注入，f_h為75Hz。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)電網(wǎng)阻抗辨識的變流器同步穩(wěn)定控制方法，其特征在于，所述實(shí)時(shí)測量PCC點(diǎn)處的電壓與電流數(shù)據(jù)，采用FFT函數(shù)分析提取f_h頻率下的電壓分量和電流分量，包括：

實(shí)時(shí)測量PCC點(diǎn)處的電壓響應(yīng)u_t(t)和電流響應(yīng)i_c(t)，采用FFT函數(shù)分析提取f_h頻率下的電壓分量u_th和電流分量i_th：

對于任意周期信號f(t)，用如下形式的傅里葉級數(shù)表示：

式中a_n、b_n分別為n次諧波頻率分量的余弦、正弦分量的幅值，T＝1/f₁，f₁為基波頻率，n表示諧波次數(shù)，n＝1,2,3…，n＝1對應(yīng)基波分量；

所選電壓分量u_th和電流分量i_th的諧波分量幅值和相位由下式計(jì)算：

式中，|H_n|表示諧波分量的幅值，∠H_n表示諧波分量的相位。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)電網(wǎng)阻抗辨識的變流器同步穩(wěn)定控制方法，其特征在于，所述基于上述電壓分量和電流分量，進(jìn)行計(jì)算TE等效阻抗，包括：

利用提取出響應(yīng)信號中的諧波分量，通過下式計(jì)算得到TE等效阻抗Z_line為：

式中，u_th0和i_th0為未注入諧波前的系統(tǒng)背景諧波信號，R_line為TE等效電阻，X_h為對應(yīng)諧波下的TE等效電抗；

基波下的TE等效電抗X_line由下式計(jì)算得到：

式中，ω₁、ω_h分別為基波角頻率與對應(yīng)諧波頻率下的角頻率，ω₁＝2πf₁、ω_h＝2πf_h；

TE等效電感L_line＝X_line/ω₁。