基于在线阻抗辨识的辨识电路制造技术

本实用新型专利技术实施例提出了基于在线阻抗辨识的辨识电路，属于控制领域，包括连接在电网上的逆变器，在电网和逆变器之间的每相线路上均连接有电阻Rd和电容Cd；在辨识电路中还设有电流控制器，电流控制器的电流输入端分别与每相线路相连，电流控制器的输出端与逆变器的输入端相连，在电流控制器的电压输入端分别与每相线路相连，在电压输入端出还设有加法器和锁相环PLL；在电流输入端和电压输出端处还连接有阻抗辨识单元，阻抗辨识单元的输出端与加法器相连。通过在辨识电路中增加了用于注入电流扰动脉冲的加法器，进而根据扰动脉冲产生的相应信号进行阻抗计算的电路，能够避免外界环境对阻抗计算带来的影响，从而提高阻抗计算的精确性。

【技术实现步骤摘要】
基于在线阻抗辨识的辨识电路
本技术属于控制领域，特别涉及基于在线阻抗辨识的辨识电路。
技术介绍
随着技术的不断发展，分布式能源(DG)的应用更加广泛，多个逆变器的并联运行也成为目前的研究热点。虚拟同步机(VSG)技术在传统的下垂控制基础上增加了惯性和阻尼环节，使得逆变器模拟同步发电机的运行特性，提高了系统暂态频率的稳定性。然而，当多个逆变器并联的情况下，由线路阻抗差异导致的功率耦合引起的无功功率分配不均衡的问题并不能得到解决。因此对阻抗的在线精准识别存在强烈的技术需求。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本技术提供了借助加法器叠加脉冲电流扰动从而提交在线阻抗识别精确性的基于在线阻抗辨识的辨识电路。为了达到上述技术目的，本技术提供了基于在线阻抗辨识的辨识电路，所述辨识电路，包括：连接在电网上的逆变器，在电网和逆变器之间的每相线路上设有存在电导Z和电感L，在每相线路上均连接有电阻Rd和电容Cd；在辨识电路中还设有电流控制器，电流控制器的电流输入端分别与每相线路相连，电流控制器的输出端与逆变器的输入端相连，在电流控制器的电压输入端分别与每相线路相连，在电压输入端出还设有加法器和锁相环PLL；在电流输入端和电压输出端处还连接有阻抗辨识单元，阻抗辨识单元的输出端与加法器相连。本技术提供的技术方案带来的有益效果是：通过在辨识电路中增加了用于注入电流扰动脉冲的加法器，进而根据扰动脉冲产生的相应信号进行阻抗计算的电路，能够避免外界环境对阻抗计算带来的影响，从而提高阻抗计算的精确性。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的基于在线阻抗辨识的辨识电路的结构示意图。具体实施方式为使本技术的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的结构作进一步地描述。实施例一本技术提供了基于在线阻抗辨识的辨识电路，如图1所示，所述辨识电路，包括：连接在电网上的逆变器，在电网和逆变器之间的每相线路上设有存在电导Z和电感L，在每相线路上均连接有电阻Rd和电容Cd；在辨识电路中还设有电流控制器，电流控制器的电流输入端分别与每相线路相连，电流控制器的输出端与逆变器的输入端相连，在电流控制器的电压输入端分别与每相线路相连，在电压输入端出还设有加法器和锁相环PLL；在电流输入端和电压输出端处还连接有阻抗辨识单元，阻抗辨识单元的输出端与加法器相连。在实施中，图1为用于进行阻抗在线识别的辨识电路。电路主体为连接在电网上的逆变器。在合适的位置在给定的d轴电流Idref加入脉冲电流扰动impulse，随后对注入电流扰动脉冲后的电流电压进行采样，得到对应的响应信号，根据公式分析得到线路阻抗。PLL其实就是锁相环路，简称为锁相环。许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步，利用锁相环路就可以实现这个目的。锁相环路是一种反馈控制电路，简称锁相环(PLL)。一种输出一定频率信号的振荡电路，也称为相位同步环(回路)。该回路利用使外部施加的基准信号与PLL回路内的振荡器输出的相位差恒定的反馈控制来产生振荡信号。在网络领域中，PLL用于从接收的信号中分离出时钟信号。阻抗辨识单元对采样结果进行离散傅里叶分析取得电压和电流的频域序列，对频域序列进行矢量差值运算，取得各频率下的PRBS激励扰动及其对电网引起的电压响应，并求得该时段的电网阻抗值。根据前文的内容，基于采样结果得到线路阻抗，包括：对逆变器的输出电流进行检测；当检测到输出电流达到正向峰值时，在输出电流上叠加负向矩形脉冲电流扰动；当检测到输出电流达到预设值时，撤销已叠加的电流扰动，对撤销电流扰动后的电流电压相应信号进行采样，得到线路阻抗。在实施中，具体的做法是当检测到逆变器的输出电流达到正向峰值时，将一个负向的矩形脉冲电流扰动叠加在给定的电流值上，当输出电流达到相应值时，撤销电流扰动脉冲。之后对相应的电流电压响应信号进行采样，根据公式分析得到线路阻抗。在电机学中同步电机的相关章节中提及到直轴交轴电动势，具体的交轴－磁极间的轴线为交轴(也称之为q轴或横轴)，直轴－磁极中心线为直轴(也称之为d轴或纵轴)。系统用d、q轴电流控制运行并工作，当检测到逆变器的输出电流达到正向峰值时，将一个负向矩形脉冲电流扰动叠加在给定的d轴电流Idref上，当逆变器的输出电流达到相应值时，撤销电流扰动脉冲。对扰动后的电流电压进行采样，得到对应的响应信号，根据公式分析得到线路阻抗。对交流系统进行分析时，假设连续两个基本周期运行状态不变，得到输出电流的扰动响应为：Δx(t)＝x’(t)-x(t)其中，x,(t)是注入电流扰动脉冲周期内的电流，x(t)是其相邻的下一周期内的电流，Δx(t)是电流扰动的响应。通过DFT分析得到脉冲响应的频域数据。DFT定义如下：其中，x(n)代表电流信号的采样序列，N代表采样点的个数，X(k)代表相对应的频域序列。再经正负序分离计算后，线路阻抗值Rl和Ll如下：Z[1]是所测的电网阻抗Z的频域序列中第一个元素，Re[Z[1]]，Im[Z[1]]分别为所测线路阻抗值得实部及虚部，是DFT分析的频率分辨率，其中，Ts对应的电压电流的采样周期。本技术实施例提出了基于在线阻抗辨识的辨识电路，包括连接在电网上的逆变器，在电网和逆变器之间的每相线路上设有存在电导Z和电感L，在每相线路上均连接有电阻Rd和电容Cd；在辨识电路中还设有电流控制器，电流控制器的电流输入端分别与每相线路相连，电流控制器的输出端与逆变器的输入端相连，在电流控制器的电压输入端分别与每相线路相连，在电压输入端出还设有加法器和锁相环PLL；在电流输入端和电压输出端处还连接有阻抗辨识单元，阻抗辨识单元的输出端与加法器相连。通过在辨识电路中增加了用于注入电流扰动脉冲的加法器，进而根据扰动脉冲产生的相应信号进行阻抗计算的电路，能够避免外界环境对阻抗计算带来的影响，从而提高阻抗计算的精确性。上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。以上所述仅为本技术的实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于在线阻抗辨识的辨识电路，其特征在于，所述辨识电路，包括：连接在电网上的逆变器，在电网和逆变器之间的每相线路上设有存在电导Z和电感L，在每相线路上均连接有电阻Rd和电容Cd；在辨识电路中还设有电流控制器，电流控制器的电流输入端分别与每相线路相连，电流控制器的输出端与逆变器的输入端相连，在电流控制器的电压输入端分别与每相线路相连，在电压输入端出还设有加法器和锁相环PLL；在电流输入端和电压输出端处还连接有阻抗辨识单元，阻抗辨识单元的输出端与加法器相连。

【技术特征摘要】
1.基于在线阻抗辨识的辨识电路，其特征在于，所述辨识电路，包括：连接在电网上的逆变器，在电网和逆变器之间的每相线路上设有存在电导Z和电感L，在每相线路上均连接有电阻Rd和电容Cd；在辨识电路中还设有电流控制器，电流控制器的电流输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨才明，吴鸣，余杰，罗刚，郭劲松，陈鲁，陶鸿飞，谢栋，俞佳，周均，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司绍兴供电公司，中国电力科学研究院，国网浙江诸暨市供电有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33