并网变流设备的谐振频率辨识方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号:25221685 阅读:54 留言:0更新日期:2020-08-11 23:11
本申请公开了一种并网变流设备的谐振频率辨识方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,该方法包括:获取LCL滤波器的电容电压信号;提取电容电压信号的波动分量信号;将波动分量信号分别送入结构相同、中心频率不同的两个预设辨识控制器以获取输出的两个辨识变量值;基于两个辨识变量值的差值进行PI控制,以实时调整两个预设辨识控制器的中心频率,直至进入闭环稳态;确定两个预设辨识控制器在闭环稳态时的中心频率的平均值,作为并网变流设备的谐振频率。本申请利用中心频率不同的两个预设辨识控制器的辨识结果关于谐振频率的频率特性,结合PI闭环控制可有效追踪辨识并网变流设备的谐振频率,有效提高了辨识速率、精确度和实时性。

【技术实现步骤摘要】
并网变流设备的谐振频率辨识方法、装置、设备及介质
本申请涉及电气
,特别涉及一种并网变流设备的谐振频率辨识方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
如并网逆变器、无功补偿器等并网变流设备一般多配备使用LCL型滤波器。然而,LCL滤波器存在固有谐振点,在谐波激励条件下极易引发谐振现象,可能导致系统不稳定。因此,可通过辨识谐振频率以进一步对LCL型滤波器进行谐振抑制。相关技术中采用基于傅里叶分析等方法对谐振频率进行辨识时,由于傅里叶变换需要足够多的数据量以确保频率精度,因此其不仅耗时较长,无法实时适应谐振频率频繁变化的情况,并且其对芯片的计算和存储能力的要求较高。鉴于此,提供一种解决上述技术问题的方案,已经是本领域技术人员所亟需关注的。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种并网变流设备的谐振频率辨识方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质,以便实时在线地准确辨识谐振频率以保障谐振抑制效果。为解决上述技术问题,第一方面,本申请公开了一种并网变流设备的谐振频率辨识方法,所述并网变流设备包括LCL滤波器,所述方法包括:获取所述LCL滤波器的电容电压信号;提取所述电容电压信号的波动分量信号;将所述波动分量信号分别送入结构相同、中心频率不同的两个预设辨识控制器以获取输出的两个辨识变量值;基于两个所述辨识变量值的差值进行PI控制,以实时调整两个所述预设辨识控制器的中心频率,直至进入闭环稳态;确定两个所述预设辨识控制器在闭环稳态时的中心频率的平均值,作为所述并网变流设备的谐振频率。可选地,所述提取所述电容电压信号的波动分量信号,包括:提取所述电容电压信号的基波信号;将所述电容电压信号与所述基波信号的差值作为所述波动分量信号。可选地,所述提取所述电容电压信号的基波信号,包括:根据预设基波信号提取公式提取所述基波信号,所述预设基波信号提取公式为:其中,uc_fund为所述基波信号;uc为所述电容电压信号;kfund为提取系数;ωfund为基波角频率。可选地,两个所述预设辨识控制器中的第一预设辨识控制器的输出表达式为:其中,xiden1为所述第一预设辨识控制器输出的第一辨识变量值;uc_fluc为所述波动分量信号;ωc1为所述第一预设辨识控制器的预设带宽;ωf1为所述第一预设辨识控制器的中心频率;ωf0为中心频率中间值;Δωf为预设频率增量值;第二预设辨识控制器的输出表达式为:其中,xiden2为所述第二预设辨识控制器输出的第二辨识变量值;ωc2为所述第二预设辨识控制器的预设带宽;ωf2为所述第二预设辨识控制器的中心频率。可选地,所述基于两个所述辨识变量值的差值进行PI控制,以实时调整两个所述预设辨识控制器的中心频率,直至进入闭环稳态,包括:根据预设PI控制公式,基于两个所述辨识变量值的差值计算PI控制量;所述预设PI控制公式为:其中,ΔωPI为所述PI控制量;KP为预设比例系数;KI为预设积分系数;ePI为两个所述辨识变量值的差值;根据预设频率调整公式,基于所述PI控制量更新所述中心频率中间值,以便基于所述中心频率中间值更新两个所述预设辨识控制器的中心频率;所述预设频率调整公式为:其中,ωres_mid为谐振频率预设基准值;L1为所述LCL滤波器的并网变流设备侧电感值;L2为所述LCL滤波器的电网侧电感值;Cf为所述LCL滤波器的电容值;Lg为电网电感。可选地,所述确定两个所述预设辨识控制器在闭环稳态时的中心频率的平均值,作为所述并网变流设备的谐振频率,包括:根据预设计算公式近似计算所述平均值作为所述并网变流设备的谐振频率,所述预设计算公式为:其中,ωres为所述谐振频率。第二方面,本申请还公开了一种并网变流设备的谐振频率辨识装置,所述并网变流设备包括LCL滤波器,所述装置包括:获取单元,用于获取所述LCL滤波器的电容电压信号;提取单元,用于提取所述电容电压信号的波动分量信号;辨识单元,用于将所述波动分量信号分别送入结构相同、中心频率不同的两个预设辨识控制器以获取输出的两个辨识变量值;调整单元,用于基于两个所述辨识变量值的差值进行PI控制,以实时调整两个所述预设辨识控制器的中心频率,直至进入闭环稳态;确定单元,用于确定两个所述预设辨识控制器在闭环稳态时的中心频率的平均值,作为所述并网变流设备的谐振频率。可选地,所述提取单元具体用于:提取所述电容电压信号的基波信号;将所述电容电压信号与所述基波信号的差值作为所述波动分量信号。可选地,所述提取单元具体用于:根据预设基波信号提取公式提取所述基波信号,所述预设基波信号提取公式为:其中,uc_fund为所述基波信号;uc为所述电容电压信号;kfund为提取系数;ωfund为基波角频率。可选地,两个所述预设辨识控制器中的第一预设辨识控制器的输出表达式为:其中,xiden1为所述第一预设辨识控制器输出的第一辨识变量值;uc_fluc为所述波动分量信号;ωc1为所述第一预设辨识控制器的预设带宽;ωf1为所述第一预设辨识控制器的中心频率;ωf0为中心频率中间值;Δωf为预设频率增量值;第二预设辨识控制器的输出表达式为:其中,xiden2为所述第二预设辨识控制器输出的第二辨识变量值;ωc2为所述第二预设辨识控制器的预设带宽;ωf2为所述第二预设辨识控制器的中心频率。可选地,所述调整单元具体用于:根据预设PI控制公式,基于两个所述辨识变量值的差值计算PI控制量;所述预设PI控制公式为:其中,ΔωPI为所述PI控制量;KP为预设比例系数;KI为预设积分系数;ePI为两个所述辨识变量值的差值;根据预设频率调整公式,基于所述PI控制量更新所述中心频率中间值,以便基于所述中心频率中间值更新两个所述预设辨识控制器的中心频率;所述预设频率调整公式为:其中,ωres_mid为谐振频率预设基准值;L1为所述LCL滤波器的并网变流设备侧电感值;L2为所述LCL滤波器的电网侧电感值;Cf为所述LCL滤波器的电容值;Lg为电网电感。可选地,所述确定单元具体用于:根据预设计算公式近似计算所述平均值作为所述并网变流设备的谐振频率,所述预设计算公式为:其中,ωres为所述谐振频率。第三方面,本申请还公开了一种电子设备,包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种并网变流设备的谐振频率辨识方法的步骤。第四方面,本申请还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种并网变流设备的谐振频率辨识方法的步骤。本申请所提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并网变流设备的谐振频率辨识方法,其特征在于,所述并网变流设备包括LCL滤波器,所述方法包括:/n获取所述LCL滤波器的电容电压信号;/n提取所述电容电压信号的波动分量信号;/n将所述波动分量信号分别送入结构相同、中心频率不同的两个预设辨识控制器以获取输出的两个辨识变量值;/n基于两个所述辨识变量值的差值进行PI控制,以实时调整两个所述预设辨识控制器的中心频率,直至进入闭环稳态;/n确定两个所述预设辨识控制器在闭环稳态时的中心频率的平均值,作为所述并网变流设备的谐振频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种并网变流设备的谐振频率辨识方法,其特征在于,所述并网变流设备包括LCL滤波器,所述方法包括:
获取所述LCL滤波器的电容电压信号;
提取所述电容电压信号的波动分量信号;
将所述波动分量信号分别送入结构相同、中心频率不同的两个预设辨识控制器以获取输出的两个辨识变量值;
基于两个所述辨识变量值的差值进行PI控制,以实时调整两个所述预设辨识控制器的中心频率,直至进入闭环稳态;
确定两个所述预设辨识控制器在闭环稳态时的中心频率的平均值,作为所述并网变流设备的谐振频率。


2.根据权利要求1所述的谐振频率辨识方法,其特征在于,所述提取所述电容电压信号的波动分量信号,包括:
提取所述电容电压信号的基波信号;
将所述电容电压信号与所述基波信号的差值作为所述波动分量信号。


3.根据权利要求2所述的谐振频率辨识方法,其特征在于,所述提取所述电容电压信号的基波信号,包括:
根据预设基波信号提取公式提取所述基波信号,所述预设基波信号提取公式为:



其中,uc_fund为所述基波信号;uc为所述电容电压信号;kfund为提取系数;ωfund为基波角频率。


4.根据权利要求1至3任一项所述的谐振频率辨识方法,其特征在于,两个所述预设辨识控制器中的第一预设辨识控制器的输出表达式为:



其中,xiden1为所述第一预设辨识控制器输出的第一辨识变量值;uc_fluc为所述波动分量信号;ωc1为所述第一预设辨识控制器的预设带宽;ωf1为所述第一预设辨识控制器的中心频率;ωf0为中心频率中间值;Δωf为预设频率增量值;
第二预设辨识控制器的输出表达式为:



其中,xiden2为所述第二预设辨识控制器输出的第二辨识变量值;ωc2为所述第二预设辨识控制器的预设带宽;ωf2为所述第二预设辨识控制器的中心频率。


5.根据权利要求4所述的谐振频率辨识方法,其特征在于,所述基于两个所述辨识变量值的差值进行PI控制,以实时调整两个所述预设辨识控制器的中心频率,直至进入闭环稳态,包括:
根据预设PI控制公式,基于两个所述辨识变量值的差值计算PI控制量;所述预设PI控制公式为:


【专利技术属性】
技术研发人员:吴轩钦董瑞勇王国建周志达沈文王二峰
申请(专利权)人:深圳市英威腾电气股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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