[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

摘要

本发明提出一种考虑电网背景谐波的并网逆变器电网阻抗辨识方法，首先，利用电压传感器和电流传感器分别测得并网逆变器的电压和桥臂侧电流，通过比例积分控制器对电压和桥臂侧电流进行变换获得调制电压信号；然后，将高频电压信号注入调制电压信号中后再通过控制系统将其输入到并网逆变器中，更新并网逆变器的电压，并利用电流传感器测得并网逆变器的电网侧电流，将更新后的电压和电网侧电流分别代入电压提取模块和电流提取模块；最后，利用改进的复数滤波器提取并网逆变器的电网的高频电压信号和高频电流信号，并对其进行计算得到电网的阻抗值。本发明中改进的复数滤波器考虑了电网的5次和7次高频背景谐波的影响，提高了电网阻抗的辨识精度。

主权项

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；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；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。