[发明专利]基于实时电网阻抗辨识的变流器同步稳定控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于实时电网阻抗辨识的变流器同步稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在新能源场站并网系统中电流控制环节上叠加频率为f_h的谐波电流，经过电网在PCC点处产生对应的谐波电流与电压；

实时测量PCC点处的电压与电流数据，采用FFT函数分析提取f_h频率下的电压分量和电流分量；

基于上述电压分量和电流分量，进行计算TE等效阻抗；

基于PLL原理，根据TE等效阻抗，调整变流器输出的有功电流与无功电流的指令值；

变流器实际输出电流跟踪指令值，使输出的有功电流与无功电流达到指令值后，变流器虚拟功角趋于稳定，频率与电网基频保持一致。

2.根据权利要求1所述的基于实时电网阻抗辨识的变流器同步稳定控制方法，其特征在于，所述叠加频率为f_h的谐波电流选择非特征次谐波注入，f_h为75Hz。

3.根据权利要求1所述的基于实时电网阻抗辨识的变流器同步稳定控制方法，其特征在于，所述实时测量PCC点处的电压与电流数据，采用FFT函数分析提取f_h频率下的电压分量和电流分量，包括：

实时测量PCC点处的电压响应u_t(t)和电流响应i_c(t)，采用FFT函数分析提取f_h频率下的电压分量u_th和电流分量i_th：

对于任意周期信号f(t)，用如下形式的傅里叶级数表示：

式中a_n、b_n分别为n次谐波频率分量的余弦、正弦分量的幅值，T＝1/f₁，f₁为基波频率，n表示谐波次数，n＝1,2,3…，n＝1对应基波分量；

所选电压分量u_th和电流分量i_th的谐波分量幅值和相位由下式计算：

式中，|H_n|表示谐波分量的幅值，∠H_n表示谐波分量的相位。

4.根据权利要求1所述的基于实时电网阻抗辨识的变流器同步稳定控制方法，其特征在于，所述基于上述电压分量和电流分量，进行计算TE等效阻抗，包括：

利用提取出响应信号中的谐波分量，通过下式计算得到TE等效阻抗Z_line为：

式中，u_th0和i_th0为未注入谐波前的系统背景谐波信号，R_line为TE等效电阻，X_h为对应谐波下的TE等效电抗；

基波下的TE等效电抗X_line由下式计算得到：

式中，ω₁、ω_h分别为基波角频率与对应谐波频率下的角频率，ω₁＝2πf₁、ω_h＝2πf_h；

TE等效电感L_line＝X_line/ω₁。