[发明专利]并网逆变器锁相环参数辨识方法

说明书

本发明提供了一种并网逆变器锁相环参数辨识方法，属于电能质量和控制领域。所述锁相环参数包括锁相环比例系数和积分系数。该方法建立含有未知锁相环参数的正序阻抗模型使用粒子群优化算法结合测量阻抗进行参数估计，获得多组并网逆变器锁相环估计参数，处理多组并网逆变器锁相环估计参数获得参数辨识结果。本发明综合了并网逆变器序阻抗建模、阻抗测量、粒子群优化算法和处理多组估计数据减小参数辨识误差方法的优点，能够准确地辨识出并网逆变器锁相环参数，相比于传统参数辨识技术，并网逆变器锁相环参数辨识方法能够准确辨识出锁相环参数，并且能够实现在线辨识，不影响并网系统的稳定运行。

技术领域

本发明属于电能质量和控制领域，具体涉及一种并网条件下并网逆变器锁相环参数辨识方法。在分布式发电研究中，为了对并网逆变器进行稳定性分析需要获取其锁相环参数，提供一种在锁相环参数未知的情况下辨识锁相环参数方法。

技术背景

基于阻抗模型的并网系统稳定性分析，需要对并网逆变器进行阻抗建模获得其阻抗模型。而阻抗模型的建立需要获取并网逆变器的控制参数，如电流环参数、锁相环参数等，参数辨识方法在逆变器控制参数未知的情况下使用参数辨识方法辨识出逆变器控制参数。

在并网逆变器阻抗建模中，锁相环参数的影响十分重要不可忽略，现有的并网逆变器参数辨识方法忽略了锁相环参数，仅针对于除锁相环参数以外的参数进行辨识。例如：

文献1“沈欣炜，郑竞宏，朱守真，朱凌志，施涛，曲立楠.光伏并网逆变器控制参数的dq轴解耦辨识策略[J].电力系统自动化，2014，38(04)：38-43.”提出了dq轴解耦辨识策略，建立并网逆变器dq轴解耦辨识模型，分别考虑d轴和q轴上的不同参数的辨识效果，选择在不同坐标轴上辨识不同参数，但是这种辨识策略中只建立了并网逆变器的dq轴模型，在建模和分析中忽略了锁相环参数，所以无法对锁相环参数进行辨识。

文献2“金宇清，鞠平，潘学萍，孙黎霞，张彦涛.光伏逆变器控制参数的分步辨识方法[J].电网技术，2015，39(03)：594-600.”提出了一种在二次侧量测信号上施加扰动的方法，可以在施加某个量测信号激励时可以屏蔽其他量测信号的变化，从而实现内外环控制参数辨识中的解耦，而此种辨识方法在建立扰动模型时是在dq坐标系下进行的忽略了锁相环参数，在辨识过程中也没有考虑锁相环参数的辨识。

文献3“孙丽玲.并网逆变器惯量和阻尼参数辨识研究[D].合肥工业大学，2020.”中对虚拟同步机控制的并网逆变器建立了考虑锁相环的统一状态空间模型并对其进行参数辨识，但是在实际的辨识过程中锁相环带宽远远大于系统带宽，所以算法不能准确找到锁相环参数信息，也无法对锁相环参数进行辨识。

上述文献中所述方法的不足如下：

1、现有的参数辨识方法，在对逆变器参数进行辨识时，在dq坐标系下建模并施加扰动，或者在辨识过程中直接忽略了锁相环参数的影响，这些原因导致了锁相环参数无法被辨识出来。

2、锁相环与电流环等其他控制环耦合紧密，对所相环施加的扰动也会对其他控制环产生影响，所以无法通过传统的施加扰动观察响应的方法来对锁相环参数进行辨识。

针对上述问题提出了并网逆变器锁相环参数辨识方法，并网逆变器序阻抗模型为小信号模型，锁相环参数在序阻抗模型中影响不可忽略，并且利用阻抗测量的方法可以测量特定频率处的序阻抗，使用粒子群优化算法可以实现非线性模型的参数估计，最后处理参数估计数据获得辨识结果。

发明内容

本发明为了解决传统并网逆变器参数辨识过程中因建模和锁相环与其他控制环耦合带来的锁相环参数无法辨识问题，提供了一种基于并网逆变器序阻抗模型与粒子群优化算法的并网逆变器锁相环参数辨识方法，所述锁相环参数包括锁相环比例系数和积分系数。