[发明专利]一种非侵入式在线检测变换器阻抗的方法

说明书

本发明公开了一种非侵入式在线检测变换器阻抗的方法，包括如下步骤：利用现代启发式算法生成脉冲电流激励；将生成的脉冲电流激励输入变换器端口；检测并记录变换器端口在脉冲电流激励下生成的带有背景噪声检测信号；利用信号检测系统判断带有背景噪声的检测信号中是否存在变换器单独作用的激励响应电压或变换器单独作用的激励响应电流；若不存在，检测重新开始；若存在，将其分离出来并将其输入到神经网络，神经网络在线计算得到变换器实时阻抗值。本发明公开的非侵入式在线检测变换器阻抗的方法可在线求得变换器的阻抗，实现了对阻抗的实时监测，进而实现了对变换器内部是否存在故障的实时检测。

技术领域

本发明涉及变换器阻抗检测领域，特别涉及一种非侵入式在线检测变换器阻抗的方法。

背景技术

为保证电网能够安全稳定的工作，需要对电网进行稳定性分析，而电网的稳定性分析需先通过模型分析得到稳定性判据之后再结合变换器阻抗判断电网是否稳定，因此得到变换器阻抗是对电网进行稳定性分析的前提。

现有的检测变换器阻抗的方法如公开号为CN110850175A的中国专利申请公开的一种基于低频电流注入的直流微电网线路阻抗检测方法及装置，包括如下步骤：S1：选取特定频率的交流电流信号，将电流信号注入到储能变换器的电感电流中；S2：注入电流扰动信号后，测量储能单元变换器输入电压和输入电流；S3：根据电路原理中电压与电流之间的关系，计算得到直流母线电压到储能单元之间的线路阻抗，所述电压电流关系满足下式：Ubus＝Uin+rlineIin(1)；式(1)中，Ubus表示直流母线电压、Uin表示储能单元输入电压、Iin表示储能单元输入电流、rline表示线路阻抗；利用步骤S3得到的线路阻抗值补偿直流变换器控制回路的下垂电阻值。

又如公开号为CN112014642A的中国专利申请公开的静止坐标系下电网频率耦合阻抗模型聚合计算方法和装置，包括如下步骤：通过预设公式结合各频率耦合阻抗模型矩阵计算得出目标频率耦合阻抗模型矩阵，得到了电网中频率耦合阻抗模型聚合的计算方法。

上述两份专利申请提供的方案均是依据计算公式线下计算出变换器的阻抗，在电网进行工作时，无法实现对阻抗的实时监测，因此无法实施观测变换器内部的故障。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种非侵入式在线检测变换器阻抗的方法，实现了变换器阻抗的在线实时检测，进而实现了对变换器内部是否存在故障的事实上检测；同时显著的提高了工作效率、极大地节约了人力成本。

一种非侵入式在线检测变换器阻抗的方法，包括如下步骤：

S100利用现代启发式算法生成脉冲电流激励；

S200将生成的脉冲电流激励输入变换器端口；

S300检测并记录变换器端口在S200所述脉冲电流激励下生成的带有背景噪声检测信号；

S400利用信号检测系统判断带有背景噪声的检测信号中是否存在变换器单独作用的激励响应电压或变换器单独作用的激励响应电流；

若存在，将其分离出来进入步骤S500；

若不存在，返回步骤S100；

S500将变换器单独作用的激励响应电压和变换器单独作用的激励响应电流信号输入神经网络，神经网络在线计算得到变换器实时阻抗值。

现代启发式算法具有全局优化性能、通用性强等显著的优势，用于优化生成的脉冲电流激励是合适的。

具体的，利用现代启发式算法中的粒子群算法或遗传算法等算法可算出对于电网系统而言最优的脉冲电流激励。