[发明专利]电网不对称条件下三相电网阻抗实时检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相电网阻抗实时检测方法，尤其适用于太阳能并网中快速检测电网阻抗使用的电网不对称条件下三相电网阻抗实时检测方法。

背景技术

并网变换器是太阳能并网发电技术中的关键部位，在并网过程中起着举足轻重的地位。一般情况下，并网变换器需要有孤岛检测的功能，而且并网变换器在工作中采集的电压需要去除电网线路上电压的降落，所以对电网进行阻抗检测就显得尤为重要。对于单一的电网而言，由于材料一定，并且三相的线路长度一样，所以单纯地的线路阻抗值是一定的。但是随着电网的不断发展低电压端并联上各种电气设备，这使得三相电网阻抗极有可能处于不对称状态。并且，电网阻抗在较短时间内可能会出现从几欧姆到几十欧姆的迅速变化，如何有效快速准确的检测出电网阻抗，成为并网变换器稳定运行的重要条件。

目前，国内外对于对称电网阻抗检测的方法很少，有文献提出基于复数滤波器的对称电网阻抗检测方法，但是该方法没有办法检测不对称电网阻抗情况下三相各自的电网阻抗值。另外有文献提出了基于FFT的三相不对称电网阻抗检测方法，但是该方法计算量较大，检测时间较长，并且没有提出在电网不平衡条件下阻抗的检测方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种方法简单，检测速度快，准确性高的电网不对称条件下三相电网阻抗实时检测方法

针对上述技术问题，本发明的电网不对称条件下三相电网阻抗实时检测方法利用三相谐波电流发生器单元通过导线与待检测并网变换器的三相电网连接，并在谐波电流发生器单元和三相电网之间的导线上安装电流传感器和电压传感器，其步骤如下：

a.通过三相谐波电流发生器单元同时向并网变换器的三相电网中注入非特征次频率分别为f₁＝175Hz,f₂＝325Hz，幅值均为2A的正序谐波电流；

b.获得分离电网电压中两种非特征次频率谐波的电压分量：

利用设置在三相电网上的电压传感器获取采样电网侧三相线电压u_ab、u_bc、u_ca；利用公式：对三相线电压u_ab、u_bc、u_ca进行Clark变换，得到两相静止坐标系下电压u_α和u_β；

将电压u_α和u_β进行运算电压分离计算，分别得到频率分别为f₁＝175Hz,f₂＝325Hz的三相对称正序谐波的电压在两相静止坐标系下正序分量u_Pα175、u_Pβ175、u_Pα325、u_Pβ325以及负序分量u_Nα175、u_Nβ175、u_Nα325、u_Nβ325；

c.获取分离电流中两种非特征次频率谐波的电流分量：

利用设置在三相电网上的电流传感器获取采样电网侧的三相电流i_a、i_b、i_c；利用公式：对三相电流i_a、i_b、i_c进行Clark变换，得到两相静止坐标系下的电流i_α和i_β；

将电流i_α和i_β进行电流分离计算，分别得到频率分别为f₁＝175Hz,f₂＝325Hz幅值均为2A的三相对称正序谐波电流在两相静止坐标系下的正序分量i_α175、i_β175、i_α325、i_β325，将正序分量i_α175、i_β175、i_α325、i_β325分别代入公式：得到175Hz谐波电流的相角θ₁₇₅和325Hz谐波电流的相角θ₃₂₅；

d.利用公式：对三相线电压u_ab、u_bc、u_ca进行Clark变换，得到两相静止坐标系下电压u_α和u_β；