[发明专利]考虑电网背景谐波的并网逆变器电网阻抗辨识方法

权利要求书

1.一种考虑电网背景谐波的并网逆变器电网阻抗辨识方法，其特征在于，其步骤如下：

S1、利用电压传感器对并网逆变器的电网进行采样得到并网逆变器的线电压u_gɑb、线电压u_gbc和线电压u_gca，计算得到三相电网的相电压u_ga、相电压u_gb和相电压u_gc，将相电压u_ga、相电压u_gb和相电压u_gc变换到两相静止DQ坐标系中得到电压u_gD和电压u_gQ，计算得到电网电压角度θ₀；

S2、利用电流传感器对并网逆变器的桥臂侧电流进行采样得到三相电流i_a、三相电流i_b和三相电流i_c，并将三相电流i_a、三相电流i_b和三相电流i_c变换到两相静止DQ坐标系中得到两个电流分量分别为电流i_D和电流i_Q，再利用电网电压角度θ₀将电流i_D和电流i_Q通过坐标变换得到同步旋转dq坐标系上的两个电流分量分别为电流i_d和电流i_q；

S3、设定电流参考值为电流i_dref和电流i_qref，将电流i_dref、电流i_qref和步骤S2得到的电流i_d、电流i_q经过比例积分控制器得到同步旋转dq坐标系中的调制电压信号u_dref和调制电压信号u_qref，再将调制电压信号u_dref和调制电压信号u_qref变换到两相静止DQ坐标系中得到调制电压信号u_Dref和调制电压信号u_Qref；

S4、将高频电压信号u_Dh0和高频电压信号u_Qh0分别注入步骤S3得到的调制电压信号u_Dref和调制电压信号u_Qref中得到两个调制电压信号分别为高频调制电压信号u_Dhref和高频调制电压信号u_Qhref，再将高频调制电压信号u_Dhref和高频调制电压信号u_Qhref输入空间矢量调制单元，输出6路PWM信号；

S5、通过并网逆变器中控制系统将PWM信号输入到并网逆变器中，更新步骤S1中的电压u_gD和电压u_gQ；

S6、将步骤S5得到的电压u_gD和电压u_gQ分别代入u_Dh提取模块和u_Qh提取模块，利用改进的复数滤波器分别对u_Dh提取模块和u_Qh提取模块进行提取操作，获得高频电压信号u_Dh和高频电压信号u_Qh，具体方法为：

S61、利用步骤S5得到的电压u_gD和电压u_gQ分别计算误差电压信号u_gDerr1和误差电压信号u_gQerr1：其中，u_gD和u_gQ分别为两相静止DQ坐标系上的电压，u_Dh和u_Qh均为待提取的高频电压信号，和均为电网电压正序分量，和均为电网电压谐波分量；

S62、根据步骤S61得到的误差电压信号u_gDerr1和误差电压信号u_gQerr1计算高频电压信号u_Dh、高频电压信号u_Qh、电网电压正序分量电网电压正序分量

其中，ω_hc,u为高频电压信号u_Dh提取单元和高频电压信号u_Qh提取单元的截止频率，ω_c,u为电网电压正序电压提取单元和电网电压正序电压提取单元的截止频率，ω₀为电网电压的同步角频率，其中，θ₀为电网电压的角度，j代表虚数；

S63、将步骤S61得到的误差电压信号u_gDerr1和误差电压信号u_gQerr1通过坐标变换得到同步旋转dq坐标系上的误差电压信号u_gderr1和误差电压信号u_gqerr1：

S64、根据步骤S63得到的误差电压信号u_gderr1和误差电压信号u_gqerr1，计算电网电压谐波分量和电网电压谐波分量其中，ω_c6,u为电网电压谐波分量提取单元和电网电压谐波分量提取单元的截止频率；

S65、将步骤S64得到的电网电压谐波分量和电网电压谐波分量变换到两相静止DQ坐标系中，得到两相静止DQ坐标系下的电网电压谐波分量和电网电压谐波分量

S66、将步骤S62得到的高频电压信号u_Dh、高频电压信号u_Qh、电网电压正序分量电网电压正序分量和步骤S65得到的电网电压谐波分量电网电压谐波分量代入步骤S61中，更新误差电压信号u_gDerr1和误差电压信号u_gQerr1；

S67、重复执行步骤S61至步骤S66，直到达到设定的命令信号时停止运行，输出提取后的高频电压信号u_Dh和高频电压信号u_Qh；

S7、利用电流传感器对并网逆变器的电网侧电流进行采样得到三相电流i_ga、三相电流i_gb和三相电流i_gc，并将三相电流i_ga、三相电流i_gb和三相电流i_gc变换到两相静止DQ坐标系中得到两个电流分量分别为电流i_gD和电流i_gQ：

S8、将步骤S7得到的电流i_gD和电流i_gQ分别代入i_Dh提取模块和i_Qh提取模块，通过改进的复数滤波器分别对i_Dh提取模块和i_Qh提取模块进行提取操作，获得高频电流信号i_Dh和高频电流信号i_Qh，具体方法为：

S81、利用步骤S7得到的电流i_gD和电流i_gQ分别计算误差电流信号i_gDerr1和误差电流信号i_gQerr1：其中，i_gD和i_gQ分别为两相静止DQ坐标系下的电流，i_Dh和i_Qh均为待提取的高频电流信号，和均为电网电流正序分量，和均为电网电流谐波分量；

S82、根据步骤S81得到的误差电流信号i_gDerr1和误差电流信号i_gQerr1计算高频电流信号i_Dh、高频电流信号i_Qh、电网电流正序分量电网电流正序分量

其中，ω_hc,i为高频电流信号i_Dh和高频电流信号i_Qh提取单元的截止频率，且ω_hc,i＝ω_hc,u，ω_c,i为电网电流正序分量和电网电流正序分量提取单元的截止频率，ω_c,i＝ω_c,u；

S83、将步骤S81得到的误差电流信号i_gDerr1和误差电流信号i_gQerr1通过坐标变换得到同步旋转dq坐标系上的误差电流信号i_gderr1和误差电流信号i_gqerr1：

S84、根据步骤S83得到的误差电流信号i_gderr1和误差电流信号i_gqerr1，计算电网电流谐波分量和电网电流谐波分量其中，ω_c6,i为电网电流谐波分量提取单元和电网电流谐波分量提取单元的截止频率，且ω_c6,i＝ω_c6,u；

S85、将步骤S84得到的电网电流谐波分量和电网电流谐波分量变换到两相静止DQ坐标系中，得到两相静止DQ坐标系下的电网电压谐波分量和电网电压谐波分量

S86、将步骤S82得到的高频电流信号i_Dh、高频电流信号i_Qh、电网电流正序分量电网电流正序分量和步骤S85得到的电网电流谐波分量电网电流谐波分量带入步骤S81更新误差电流信号i_gDerr1和误差电流信号i_gQerr1；

S87、重复执行步骤S81至步骤S86，直到达到设定的命令信号时停止运行，输出提取后的高频电流信号i_Dh和高频电流信号i_Qh；

S9、根据步骤S6得到的高频电压信号u_Dh、高频电压信号u_Qh和步骤S8得到的高频电流信号i_Dh、高频电流信号i_Qh计算并网逆变器的电网的电阻值和电感值进而获得电网的阻抗值。