基于时域减的背景噪声影响下平衡电网阻抗在线辨识方法技术

本发明专利技术属于电网质量分析及信号处理领域，公开了一种基于时域减的背景噪声影响下三相电网阻抗在线辨识方法。内容包括PCC点电压电流采样、过零检测、第二轮PCC点电压电流采样、扰动注入、持续扰动注入和第三轮PCC点电压电流采样、时域减和三相平衡电网阻抗计算。该方法仅通过检测PCC点电压、电流即可在背景噪声影响下测量三相平衡电网阻抗，并避免电网背景噪声对检测结果的影响。辨识得到的电网阻抗可用于逆变器自适应控制等方面，从而提升并网逆变器系统的稳定性，同时不增加硬件成本。

【技术实现步骤摘要】
基于时域减的背景噪声影响下平衡电网阻抗在线辨识方法
本专利技术属于电网质量分析及信号处理领域，尤其涉及电网背景噪声条件下，通过扰动注入、电压电流检测和时域减准确辨识三相平衡电网阻抗，并可以排除电网背景噪声对辨识结果精度的不利影响。
技术介绍
由于光伏发电、风力发电等新能源发电在电力系统中占比持续增加，且新能源的本地消纳能力有限，一般需要进行远距离输电。此时，较长的输电线路和变压器漏感导致PCC点存在较大的电网阻抗，在低频段一般呈现为感性。对于逆变器而言，较大的线路阻抗会降低并网逆变器的运行稳定性，甚至导致失稳。因此，并网逆变器应具备在线测量电网阻抗的能力。此外，由于电网负载的多样性和不确定性，导致电网中除含有基波以外，还含有丰富的背景噪声。这些背景噪声导致传统的基于扰动注入法的电网阻抗测量方法出现较大误差，甚至导致电网阻抗测量错误。基于以上两点，考虑在背景噪声影响下精确测量电网阻抗具有重要意义。目前，对于电网阻抗在线辨识已有多篇学术论文进行研究，例如：1、题为“基于复数滤波器和非特征次谐波注入的电网阻抗估算方法”(《电网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时域减的背景噪声影响下平衡电网阻抗在线辨识方法，应用该方法的主电路拓扑结构包括直流侧电压源(10)、三相全桥逆变电路(20)、三相LC滤波器(30)、三相线路阻抗(40)和三相电网(50)，所述直流侧电压源(10)与三相全桥逆变电路(20)连接，三相全桥逆变电路(20)经三相LC滤波器(30)与三相电网阻抗(40)连接后接入三相电网(50)；所述三相电网(50)为三相平衡电网；/n其特征在于，所述在线辨识方法定时对背景噪声影响下的电网阻抗进行在线辨识；具体的，记电网基波频率为f

【技术特征摘要】
1.一种基于时域减的背景噪声影响下平衡电网阻抗在线辨识方法，应用该方法的主电路拓扑结构包括直流侧电压源(10)、三相全桥逆变电路(20)、三相LC滤波器(30)、三相线路阻抗(40)和三相电网(50)，所述直流侧电压源(10)与三相全桥逆变电路(20)连接，三相全桥逆变电路(20)经三相LC滤波器(30)与三相电网阻抗(40)连接后接入三相电网(50)；所述三相电网(50)为三相平衡电网；
其特征在于，所述在线辨识方法定时对背景噪声影响下的电网阻抗进行在线辨识；具体的，记电网基波频率为fgrid、电网基波周期为Tgrid，预先设定一个辨识间隔时间Tonecycle，Tonecycle≥5Tgrid，辨识间隔时间Tonecycle时间到，启动一轮在线辨识；
记逆变器采样频率为fsample、一个电网基波周期内采样次数为N，N为正整数，且N＝fsample/fgrid，记背景噪声影响下待辨识电网阻抗的待辨识频率为fidentify；
一轮在线辨识的步骤如下：
步骤1，辨识间隔时间Tonecycle时间到，持续采样三相LC滤波器(30)电容输出端A相电压并记为第一轮采样PCC点A相电压UPCC_A1，持续采样流经三相线路阻抗(40)的A相电流并记为第一轮采样PCC点A相电流IPCC_A1；持续对采样得到的第一轮采样PCC点A相电压UPCC_A1进行过零点检测，当检测到第一轮采样PCC点A相电压UPCC_A1过零后，停止过零点检测，进入步骤2；
步骤2，在一个电网基波周期Tgrid内，持续采样并记录三相LC滤波器(30)电容输出端A相电压和流经三相线路阻抗(40)的A相电流N次，分别得到N个三相LC滤波器(30)电容输出端A相电压的第二轮采样值和N个流经三相线路阻抗(40)的A相电流的第二轮采样值；
在N个三相LC滤波器(30)电容输出端A相电压的第二轮采样值中，将第i次采样得到的三相LC滤波器(30)电容输出端A相电压记为第二轮第i次采样PCC点A相电压UPCC_A2_i，其中i＝1,2,3...N，将N个三相LC滤波器(30)电容输出端A相电压第二轮采样值的集合记为第二轮采样PCC点A相电压UPCC_A2，UPCC_A2＝{UPCC_A2_1,UPCC_A2_2,...,UPCC_A2_N}；
在N个流经三相线路阻抗(40)的A相电流的第二轮采样值中，将第i次采样得到的流经三相线路阻抗(40)的A相电流记为第二轮第i次采样PCC点A相电流IPCC_A2_i，将N个流经三相线路阻抗(40)的A相电流的第二次采样值的集合记为第二轮采样PCC点A相电流IPCC_A2，IPCC_A2＝{IPCC_A2_1,IPCC_A2_2,...,IPCC_A2_N}；
步骤3，通过在三相逆变器调制波信号上叠加频率为待辨识频率fidentify的扰动分量，持续向三相电网(50)注入频率为待辨识频率fidentify的电压扰动，持续注入时间达到2个电网基波周期Tgrid后，启动步骤4；
步骤4，通过在三相逆变器调制波信号上叠加频率为待辨识频率fidentify的扰动分量，继续向三相电网(50)注入频率为待辨识频率fidentify的电压扰动，继续注入时间为1个电网基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，郭梓暄，辛忠良，鲍薇，谢震，李飞，陈少龙，
申请(专利权)人：合肥工业大学，国网河南省电力公司郑州供电公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34