[发明专利]基于多正弦波信号注入的并网逆变器频率耦合阻抗特性提取方法

说明书

本发明公开了一种基于多正弦波信号注入的并网逆变器频率耦合阻抗特性提取方法，该方法采用基于模型预测控制方法的阻抗测量装置实现在宽频带范围内的低阻特性，将并网逆变器多入多出的频率耦合阻抗特性分解为四个单入单出的子系统并独立测量，进而通过一次信号注入测量并网逆变器宽频带频率耦合阻抗特性，保证了足够的测量精度与快速性。相比现有的频率耦合阻抗特性提取方法，本发明方法在保证测量精度的同时，显著提高了阻抗特性提取效率，能够实现更加快速、高效的频率耦合阻抗特性提取。

技术领域

本发明属于逆变器并网技术领域，具体一种基于多正弦波信号注入的并网逆变器频率耦合阻抗特性提取方法。

背景技术

随着新能源发电渗透率的日益升高，并网逆变器作为新能源设备输出功率的主要端口，在电网中得到了大规模应用。基于电力电子技术的并网逆变器大量接入，导致新能源设备与电网的互联系统存在振荡失稳风险，振荡现象会导致系统对新能源消纳能力下降甚至局部电网崩溃，其产生原因是并网逆变器与电网所构成的互联系统稳定裕度不足。因此，需要对新能源发电并网运行系统进行稳定性分析，以确保互联系统具有足够的稳定裕度。

阻抗分析法是一种有效的互联系统稳定性分析方法，通过判断并网逆变器阻抗与电网阻抗的比值是否满足奈奎斯特稳定性判据分析系统的稳定性。目前，阻抗分析法已广泛应用于各类新能源发电设备接入后系统的稳定性分析，而准确获取并网逆变器的阻抗特性是稳定性分析过程中的重要环节。

实际测量方法是一种基于有源扰动注入法的阻抗特性获取方法，通过向被测设备注入小信号电压或电流扰动实现阻抗特性测量，可在不了解被测对象内部参数的情况下，依据其端口电压电流信息获取被测对象的阻抗特性，因此对于实际系统稳定性分析具有重要意义；实际测量中扰动信号可以通过并联注入电流扰动或串联注入电压扰动的方式产生。

现有研究指出，新能源发电设备并网运行出现的振荡现象具有频率耦合特性，表现为多振荡频率点并存、并相互耦合。因此，并网逆变器的阻抗具有多入多出特性，而通过阻抗测量获取具有多入多出特性的频率耦合阻抗特征，是实现互联系统稳定性准确分析的前提。