一种无需测量远端弱电网电压的电网阻抗在线估计方法技术

本发明专利技术公开了一种无需测量远端弱电网电压的电网阻抗在线估计方法，以三相并网逆变器系统并网为研究对象，首先采样U

【技术实现步骤摘要】
一种无需测量远端弱电网电压的电网阻抗在线估计方法


[0001]本专利技术属于电力电子
，具体涉及一种无需测量远端弱电网电压的电网阻抗在线估计方法。

技术介绍

[0002]随着分布式发电系统规模的扩大，可再生能源发电系统不断地并入大电网，既给大电网带来了用电调度的灵活性，也能够减少传统化石能源的开采，减少对环境的污染。然而，受风能、太阳能等可再生能源的分布地域影响，分布式发电系统并入大电网时通常需要较长的输电线路以及变压器，这就导致线路阻抗不可忽略。同时由于分布式发电渗透率的增加，以及线路阻抗和实际电网所存在的大量线性、非线性负载，所以导致局部电网呈现弱电网特性。一般情况下用短路比来分析分布式发电系统并入大电网时交流大电网的相对强度和系统的稳定性。在弱电网下，电网电压公共耦合点存在电压波动，且电网阻抗不可忽略。
[0003]弱电网下，系统阻尼和稳定裕度降低，这无疑会大大增加并网逆变器的控制难度。并网逆变器能够将可再生能源的直流电转换为交流电，再配以合适的滤波器，滤除交流电中的谐波成分，从而汇入大电网。弱电网下线路阻抗不可忽略，公共耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无需测量远端弱电网电压的电网阻抗在线估计方法，以三相并网逆变器系统并网为研究对象，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：建立三相公共耦合点处的状态空间方程；步骤2：简化状态空间方程，无需采样远端弱电网电压，以减少采样通道；步骤3：设计卡尔曼滤波方法在线估计电网阻抗。2.根据权利要求1所述的一种无需测量远端弱电网电压的电网阻抗在线估计方法，其特征在于，所述步骤1的具体做法为：采样三相公共耦合点电压U
PCCx
以及并网电流i
2x
，利用Clarke变换，将三相abc坐标系下的电压以及电流转换至αβ坐标系下，坐标变换公式T
abc
‑
＞αβ
如式(1)所示：所建立的公共耦合点处的状态空间方程如式(2)所示：式中，x＝a，b，c，i
2α
、U
PCCα
和e
α
分别是i
x2
、U
PCCx
和电网电压e
x
在α轴上的分量；i
2β
、U
PCCβ
和e
β
分别是i
x2
、U
PCCx
和电网电压e
x
在β轴上的分量；R
g
和L
g
分别为待估计电网阻抗的电阻以及电感值；ω为电网角频率。3.根据权利要求1所述的一种无需测量远端弱电网电压的电网阻抗在线估计方法，其特征在于，所述步骤2的具体做法为：并网逆变器的并网电流控制系统中，需要对公共耦合点的电压进行锁相，从而得到电网电压的相位信息，因此，在实际的控制过程中，可以通过锁相环得到的电网相位信息在控制器中构建理想的三相电网电压，这样就无需测量远端弱电网电压，可以减少传统卡尔曼滤波方法的采样通道数，减少计算量和硬件成本；电网电压e
x
是一种理想的三相正弦电源，因此，公式(2)中的公共耦合点电压与电网理想电压之差可视为电网阻抗变化引起的公共耦合点电压波动，因此，公式(2)可以转换为公式(3)：式中，ΔU
PCCα
和ΔU
PCCβ
分别为公共耦合点电压波动在α轴和β轴上的分量。
4.根据权利要求1所述的一种无需测量远端弱电网电压的电网阻抗在线估计方法，其特征在于，所述步骤3的具体做法为：通过对公式(3)进行离散化，可以得到离散域下的状态空间方程为：式中，T
s
为逆变器采样频率，k和k+1分别代表第k时刻和第k+1时刻的采样值；公式(4)简化表示为式中，式中，因此，卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙向东，张艺豪，刘江，任碧莹，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：