本發(fā)明涉及并網(wǎng)逆變器阻抗測量，具體為并網(wǎng)逆變器阻抗的測量方法。

背景技術(shù)：

1、并網(wǎng)逆變器輸出阻抗是判定其并網(wǎng)運行穩(wěn)定性的重要參數(shù)，通常，這一參數(shù)通過諧波電流注入法的測量手段獲取，然而，由于并網(wǎng)逆變器本身存在背景諧波，且電網(wǎng)運行頻率會在一定范圍內(nèi)波動，這些因素都會對阻抗測量的準確性產(chǎn)生影響，因此，如何快速準確地獲取并網(wǎng)逆變器的阻抗參數(shù)，成為了國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。

2、目前，并網(wǎng)逆變器阻抗的測量會采用諧波電流注入法，而傳統(tǒng)的諧波電流注入法在測量過程中，并網(wǎng)逆變器本身的背景諧波會干擾測量結(jié)果，導(dǎo)致測量誤差較大，且電網(wǎng)運行頻率并非恒定不變，其波動會影響非整數(shù)次諧波電流注入的同步性，進一步加大測量誤差，此外，新能源發(fā)電裝備如并網(wǎng)逆變器的內(nèi)在控制系統(tǒng)復(fù)雜且控制特性差異大，給通過小信號建模獲得阻抗模型帶來了極大的困難，而使用諧波電流注入法的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供并網(wǎng)逆變器阻抗的測量方法，解決了上述背景技術(shù)中所提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，具體的所述測量方法如下：

3、明確需要測量的阻抗類型和測量精度，阻抗類型包括有輸出阻抗和對地絕緣阻抗；

4、根據(jù)測量方法和設(shè)備要求，由所述數(shù)據(jù)采集模塊，設(shè)定采集測量數(shù)據(jù)的參數(shù)，參數(shù)包括有頻率范圍、電流幅值和電壓幅值；

5、通過所述數(shù)據(jù)處理與分析模塊，對測量數(shù)據(jù)進行處理和分析，計算得到阻抗值，將計算結(jié)果與預(yù)期值及先前測量值進行對比驗證，所述數(shù)據(jù)處理與分析模塊包括有基于諧波影響下基礎(chǔ)阻抗測量單元，基于溫度與頻率影響下阻抗修正單元和阻抗綜合評估單元；

6、測量過程中，通過所述控制與安全模塊控制測量設(shè)備的啟動、停止和參數(shù)設(shè)定，并實時監(jiān)測逆變器的工作狀態(tài)和測量過程中的安全情況；

7、將測量過程、結(jié)果和分析編寫成測量報告上傳至系統(tǒng)終端；

8、所述數(shù)據(jù)采集模塊所用到的設(shè)備包括有阻抗分析儀，諧波發(fā)生器和電壓源；

9、所述數(shù)據(jù)處理與分析模塊所用到的設(shè)備包括有計算機，用于運行測量數(shù)據(jù)處理和分析軟件。

10、可選的，所述基于諧波影響下基礎(chǔ)阻抗測量單元的測量過程如下：

11、

12、其中：

13、zk為初測阻抗值；

14、dlrms為電流均方根值；

15、n為電流測量總數(shù),dli為第i個電流測量值；

16、dyrms為電壓均方根值；

17、m為電壓測量總數(shù)，dyi為第i個電壓測量值；

18、α為諧波影響系數(shù)，α用于量化逆變器輸出電流中諧波成分對阻抗測量的影響；

19、dl2h為第二諧波電流值，dl2h通過傅里葉變換方法從電流信號中提取第二諧波分量。

20、可選的，所述基于溫度與頻率影響下阻抗修正單元的修正過程如下：

21、zkadj＝zk/(1+f*(w-wref)*(p-pnom)2；

22、其中：

23、zkadj為修正后阻抗值；

24、f為溫度-頻率影響系數(shù)，f用于量化溫度和頻率變化對阻抗測量的綜合影響；

25、w為當前環(huán)境溫度值；

26、wref為參考溫度值；

27、p為當前工作頻率值；

28、pnom為額定工作頻率值。

29、可選的，所述阻抗綜合評估單元的評估過程如下：

30、

31、其中：

32、zknew為綜合阻抗評估值；

33、β為歷史數(shù)據(jù)加權(quán)因子，β用于平衡歷史測量和當前測量的影響；

34、d為測量阻抗總數(shù)，zkadj(s)為第s個阻抗測量值；

35、zkadj(avg)為修正后阻抗平均值，v為修正后阻抗測量總數(shù)，zkadj(j)為第j個阻抗測量值；

36、∈為峰值電壓影響系數(shù)，∈用于電壓峰值對阻抗評估的額外影響；

37、dkpeak為電壓峰值。

38、可選的，基于所述阻抗綜合評估單元輸出的綜合阻抗評估值zknew的具體分析如下：

39、s1、首先，將綜合阻抗評估值zknew與預(yù)期的阻抗范圍及先前測量得到的阻抗值進行對比，其中，預(yù)期的阻抗范圍基于逆變器的設(shè)計規(guī)格、類似設(shè)備的測量數(shù)據(jù)及理論計算，若綜合阻抗評估值zknew處于預(yù)期的阻抗范圍及先前測量得到阻抗值的范圍內(nèi)，則認為系統(tǒng)穩(wěn)定，電能質(zhì)量正常，不存在異常，若綜合阻抗評估值zknew超出預(yù)期的阻抗范圍及先前測量得到阻抗值的范圍內(nèi)，則認為系統(tǒng)產(chǎn)生波動，存在異?，F(xiàn)象，進而按下列s2-s6要求進行逐一檢查，找出異常原因并重新測量評估所述基于諧波影響下基礎(chǔ)阻抗測量單元中的參數(shù)，且在未來的測量中使用調(diào)整后的參數(shù)；

40、s2、檢查所述數(shù)據(jù)采集模塊所用到設(shè)備的測量是否校準正確，測量電路是否存在噪聲及干擾，包括數(shù)據(jù)采集的頻率和時間長度；

41、s3、檢查逆變器工作的環(huán)境條件，包括溫度、濕度和振動，檢查環(huán)境條件是否在逆變器的正常工作范圍內(nèi)，若環(huán)境條件超出了正常范圍，則會對阻抗測量結(jié)果產(chǎn)生顯著影響；

42、s4、檢查逆變器的運行狀態(tài)，包括負載情況、工作模式、是否有故障報警；

43、s5、回顧并分析過去一段時間內(nèi)修正后阻抗值zkadj和綜合阻抗評估值zknew的測量結(jié)果，以查找是否存在類似的異常模式及趨勢；

44、s6、評估其他可能影響阻抗測量的因素，包括逆變器內(nèi)部的寄生元件、連接線路的電阻和電感、以及外部電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

45、可選的，所述綜合阻抗評估值zknew進行分析的過程中，需要特別注意s3，在所述基于溫度與頻率影響下阻抗修正單元已將環(huán)境溫度列入測量的考慮范圍，故而，在所述基于溫度與頻率影響下阻抗修正單元進行修正的過程中，便能直接發(fā)現(xiàn)由于環(huán)境條件，尤其是溫度原因而造成測量存在異常的現(xiàn)象。

46、可選的，所述基于諧波影響下基礎(chǔ)阻抗測量單元中電流均方根值dlrms和電壓均方根值dyrms的計算方式針對于離散信號，若為連續(xù)信號，則電流均方根值dlrms和電壓均方根值dyrms的計算方式如下：

47、

48、t為周期值，即為連續(xù)信號的周期，t為時間次數(shù)，即為周期值t內(nèi)第t次時間的變量。

49、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

50、一、本發(fā)明采用非整數(shù)諧波的偏頻電流注入方法，有效避免了背景諧波對測量結(jié)果的影響，進而提高了阻抗測量的準確性，降低了背景諧波帶來的誤差。

51、二、本發(fā)明通過基于溫度與頻率影響下阻抗修正單元，將溫度和頻率的變化納入阻抗測量考慮范圍，實現(xiàn)了對阻抗的精確修正，增強了測量系統(tǒng)對環(huán)境變化的適應(yīng)性，提高了阻抗測量的實時性和準確性。

52、三、本發(fā)明結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和實時測量結(jié)果，通過阻抗綜合評估單元對阻抗進行全面評估，不僅考慮了當前的運行狀態(tài)，還考慮了過去的運行歷史和未來的變化趨勢，提供了更為全面和準確的阻抗評估結(jié)果。

53、四、本發(fā)明采用多功率模塊級聯(lián)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了寬頻帶大功率的阻抗測量，以此解決了新能源發(fā)電裝備“黑箱化”帶來的建模難題，為新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究提供了有力支持。

54、五、本發(fā)明研究了阻抗測量裝備的開閉環(huán)控制方法及其在不同短路比情況下對并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，設(shè)計了阻抗測量裝備的投切控制方法，使得阻抗測量過程對并網(wǎng)逆變器工作狀態(tài)不產(chǎn)生影響，確保了測量的準確性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。