一种多级联直流变换器阻抗在线测量方法技术

本发明专利技术公开了一种多级联直流变换器阻抗在线测量方法，通过多扰动源的协调配合，实现快速准确的多级联直流变换器阻抗特性提取。不同于传统的单扰动源方法，本发明专利技术提出多扰动源的位置、频谱能量分布协调配合阻抗在线测量方法，通过设计其频率避免了系统中同时存在多个扰动源而引发的相互干扰问题，并由系统中存在的直流变换器生成扰动，可以实现更为快速的阻抗在线测量，该方法在多级联直流系统中具有更好的优越性，同时也适用于并联系统、交流系统等各种场景。

【技术实现步骤摘要】
一种多级联直流变换器阻抗在线测量方法
本专利技术属于可再生能源并网
，具体涉及一种多级联直流变换器阻抗在线测量方法。
技术介绍
DC-DC变流系统采用了多级联变换器结构，以实现高效，可靠的电源转换，级联转换器之间的动态交互可能会导致其动态性能下降并影响系统的稳定性，通常采用基于阻抗模型的小信号稳定性分析来评估多级联直流系统的稳定裕度，获得直流变换器的精确阻抗模型是获得准确分析结果的重要步骤。可以使用两种方法获得直流转换器的阻抗特性：解析建模方法和阻抗测量方法，解析建模方法需要被测对象的详细内部参数和控制结构，这在实际应用中是未知的，而阻抗测量是一种可以仅根据输出端口电压和电流信号获得阻抗特性而无需内部参数等的阻抗模型提取方法；因此，阻抗测量对实际系统的稳定性分析具有重要意义。正弦信号、二进制序列信号和多正弦信号可用作阻抗测量中的扰动信号。其中，正弦信号可确保最佳的信噪比，但是测量效率较低；二进制序列信号是一种宽频带信号，可以将多个频率分量注入被测变换器，但是由于二进制序列的频谱能量分布难以精确控制，在测量时易出现频谱泄漏、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级联直流变换器阻抗在线测量方法，包括如下步骤：/n(1)对于多级联直流变换器中的任一级变换器，为其设计一个频域解耦的多正弦扰动信号；/n(2)以多正弦扰动信号峰值系数最小为目标，计算确定多正弦扰动信号各频率分量的相位；/n(3)选择确定多正弦扰动信号各频率分量的幅值；/n(4)将构造好的多正弦扰动信号与原输出电压参考值叠加后作为新的输出电压参考值并对变换器加以控制，使得变换器的输出端口生成多正弦扰动信号作为下一级变换器的扰动源；/n(5)对变换器输入端口的电压及电流信号进行傅里叶分析，通过测量提取电压及电流信号中对应的分量，进而计算出变换器对应各频率分量的阻抗。/n

【技术特征摘要】
1.一种多级联直流变换器阻抗在线测量方法，包括如下步骤：
(1)对于多级联直流变换器中的任一级变换器，为其设计一个频域解耦的多正弦扰动信号；
(2)以多正弦扰动信号峰值系数最小为目标，计算确定多正弦扰动信号各频率分量的相位；
(3)选择确定多正弦扰动信号各频率分量的幅值；
(4)将构造好的多正弦扰动信号与原输出电压参考值叠加后作为新的输出电压参考值并对变换器加以控制，使得变换器的输出端口生成多正弦扰动信号作为下一级变换器的扰动源；
(5)对变换器输入端口的电压及电流信号进行傅里叶分析，通过测量提取电压及电流信号中对应的分量，进而计算出变换器对应各频率分量的阻抗。


2.根据权利要求1所述的多级联直流变换器阻抗在线测量方法，其特征在于：所述多正弦扰动信号的表达式如下：



其中：x(t)为t时刻的多正弦扰动信号值，an为多正弦扰动信号中第n个频率分量的幅值，fn为多正弦扰动信号中第n个频率分量的频率，为多正弦扰动信号中第n个频率分量的相位，n为自然数且1≤n≤N，N为已知测量频段内频率分量的数量，t为自然数。


3.根据权利要求2所述的多级联直流变换器阻抗在线测量方法，其特征在于：所述多正弦扰动信号的幅频特性表示如下：



其中：Xi(k)为第i级变换器的多正弦扰动信号在kHz频率点处的初始幅值，k为第i级变换器的多正弦扰动信号中第n个频率分量的频率fn，i为自然数且1≤i≤K，K为多级联直流变换器中的变换器数量。


4.根据权利要求2所述的多级联直流变换器阻抗在线测量方法，其特征在于：所述多正弦扰动信号的峰值系数表达式如下：


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【专利技术属性】
技术研发人员：年珩，李萌，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33