一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法及系统，本发明专利技术通过采集的宽频带阻抗测量装置并网点三相电压、输出的三相电流以及直流侧电压，采用电压外环控制、电流内环控制、电压前馈控制和载波调制，生成宽频带阻抗测量装置的三相控制电压，有效实现了宽频带阻抗测量装置控制，为实现高压、兆瓦级、宽频带阻抗特性的精确测量提供了支撑。频带阻抗特性的精确测量提供了支撑。频带阻抗特性的精确测量提供了支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法及系统，属于新能源发电的阻抗测量领域。

技术介绍

[0002]风机、光伏等新能源发电设备的主要部分是变流器，具有电力电子化程度高、易成负阻抗特性等特点，新能源发电设备与呈正阻抗特性的电网相连构成存在振荡风险的并网系统。而随着电力电子设备在电力系统中的占比逐渐提高，其导致的电磁振荡问题也愈专利技术显，给电力系统的安全稳定带来了严峻的挑战。为监测电力系统的稳定性，有学者提出了阻抗扫描法，通过对电网和逆变器等电力电子设备注入不同频率的扰动信号，测试其在不同频率下的阻抗特性，并结合奈奎斯特图等方法判断系统的稳定裕度。扰动注入又分为电压注入和电流注入，其中电流注入方法对电网和设备影响更小，适用于工程应用，因此更具应用前景。
[0003]目前的电流注入法是通过宽频带阻抗测量装置向并网系统注入扰动电流，宽频带阻抗测量装置包括MMC模块，MMC模块的各相由多个子功率模块单元级联构成，各相通过RL滤波器滤波电感接入并网系统，各子功率模块单元均由全桥DC/AC变流器构成，提供扰动电流，RL滤波器中的滤波电感，对MMC模块输出电流进行高频滤波，提供波形良好的扰动电流。但是目前还没有此种宽频带阻抗测量装置的控制方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法及系统，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法，包括：
[0007]将采集的u
a
、u
b
、u
c
和i
a
、i
b
、i
c
分别转换为u
d
、u
q
和i
d
、i
q
；其中，u
a
、u
b
、u
c
为宽频带阻抗测量装置并网点的三相电压，i
a
、i
b
、i
c
为宽频带阻抗测量装置输出的三相电流，u
d
、u
q
分别为旋转坐标系下u
a
、u
b
、u
c
的d轴分量和q轴分量，i
d
、i
q
分别为旋转坐标系下i
a
、i
b
、i
c
的d轴分量和q轴分量；
[0008]对u
dc
、u
dc_ref
、i
a
、i
b
、i
c
、i
a_ref
、i
b_ref
、i
c_ref
进行电压外环控制，获得i
d_ref
；其中，u
dc
为宽频带阻抗测量装置中的直流侧电压，u
dc_ref
为预设的直流侧电压参考值，i
a_ref
、i
b_ref
、i
c_ref
为预设的输出电流参考值，i
d_ref
为电流内环参考值d轴分量；
[0009]对i
d_ref
、i
q_ref
、i
d
、i
q
进行电流内环控制，获得u
d1
、u
q1
；其中，u
d1
、u
q1
分别为内环控制电压的d轴分量和q轴分量，i
q_ref
预设的电流内环参考值q轴分量；
[0010]对u
d1
、u
q1
、i
d_ref
、i
q_ref
、u
d
、u
q
进行电压前馈控制，获得u
d3
、u
q3
；其中，u
d3
、u
q3
分别为旋转坐标系下三相控制电压的d轴分量和q轴分量；
[0011]对u
d3
、u
q3
进行载波调制，获得u
ca
、u
cb
、u
cc
；其中，u
ca
、u
cb
、u
cc
为宽频带阻抗测量装置
的三相控制电压；
[0012]根据u
ca
、u
cb
、u
cc
进行宽频带阻抗测量装置控制。
[0013]将采集的u
a
、u
b
、u
c
和i
a
、i
b
、i
c
分别转换为u
d
、u
q
和i
d
、i
q
，包括：
[0014]对采集的u
a
、u
b
、u
c
进行锁相环处理，获得相位；
[0015]对相位和u
a
、u
b
、u
c
进行abc/dq0变换，获得u
d
、u
q
；
[0016]对采集的i
a
、i
b
、i
c
进行abc/dq0变换，获得i
d
、i
q
。
[0017]对u
dc
、u
dc_ref
、i
a
、i
b
、i
c
、i
a_ref
、i
b_ref
、i
c_ref
进行电压外环控制，获得i
d_ref
，包括：
[0018]将i
a
、i
b
、i
c
分别与i
a_ref
、i
b_ref
、i
c_ref
作差，对差值进行PI控制，获得u
dc_ref1
；其中，u
dc_ref1
为直流侧电压第一参考值；
[0019]将u
dc_ref
和u
dc_ref1
相加，获得u
dc_ref2
；其中，u
dc_ref2
直流侧电压第二参考值；
[0020]将u
dc
与u
dc_ref2
作差，获得Δu
dc
；其中，Δu
dc
为直流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法，其特征在于，包括：将采集的u
a
、u
b
、u
c
和i
a
、i
b
、i
c
分别转换为u
d
、u
q
和i
d
、i
q
；其中，u
a
、u
b
、u
c
为宽频带阻抗测量装置并网点的三相电压，i
a
、i
b
、i
c
为宽频带阻抗测量装置输出的三相电流，u
d
、u
q
分别为旋转坐标系下u
a
、u
b
、u
c
的d轴分量和q轴分量，i
d
、i
q
分别为旋转坐标系下i
a
、i
b
、i
c
的d轴分量和q轴分量；对u
dc
、u
dc_ref
、i
a
、i
b
、i
c
、i
a_ref
、i
b_ref
、i
c_ref
进行电压外环控制，获得i
d_ref
；其中，u
dc
为宽频带阻抗测量装置中的直流侧电压，u
dc_ref
为预设的直流侧电压参考值，i
a_ref
、i
b_ref
、i
c_ref
为预设的输出电流参考值，i
d_ref
为电流内环参考值d轴分量；对i
d_ref
、i
q_ref
、i
d
、i
q
进行电流内环控制，获得u
d1
、u
q1
；其中，u
d1
、u
q1
分别为内环控制电压的d轴分量和q轴分量，i
q_ref
预设的电流内环参考值q轴分量；对u
d1
、u
q1
、i
d_ref
、i
q_ref
、u
d
、u
q
进行电压前馈控制，获得u
d3
、u
q3
；其中，u
d3
、u
q3
分别为旋转坐标系下三相控制电压的d轴分量和q轴分量；对u
d3
、u
q3
进行载波调制，获得u
ca
、u
cb
、u
cc
；其中，u
ca
、u
cb
、u
cc
为宽频带阻抗测量装置的三相控制电压；根据u
ca
、u
cb
、u
cc
进行宽频带阻抗测量装置控制。2.根据权利要求1所述的一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法，其特征在于，将采集的u
a
、u
b
、u
c
和i
a
、i
b
、i
c
分别转换为u
d
、u
q
和i
d
、i
q
，包括：对采集的u
a
、u
b
、u
c
进行锁相环处理，获得相位；对相位和u
a
、u
b
、u
c
进行abc/dq0变换，获得u
d
、u
q
；对采集的i
a
、i
b
、i
c
进行abc/dq0变换，获得i
d
、i
q
。3.根据权利要求1所述的一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法，其特征在于，对u
dc
、u
dc_ref
、i
a
、i
b
、i
c
、i
a_ref
、i
b_ref
、i
c_ref
进行电压外环控制，获得i
d_ref
，包括：将i
a
、i
b
、i
c
分别与i
a_ref
、i
b_ref
、i
c_ref
作差，对差值进行PI控制，获得u
dc_ref1
；其中，u
dc_ref1
为直流侧电压第一参考值；将u
dc_ref
和u
dc_ref1
相加，获得u
dc_ref2
；其中，u
dc_ref2
直流侧电压第二参考值；将u
dc
与u
dc_ref2
作差，获得Δu
dc
；其中，Δu
dc
为直流侧电压误差量；将Δu
dc
经过PI控制，获得i
d_ref
。4.根据权利要求1所述的一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法，其特征在于，对i
d_ref
、i
q_ref
、i
d
、i
q
进行电流内环控制，获得u
d1
、u
q1
，包括：将i
d_ref
与i
d
作差，获得Δi
d
；其中，Δi
d
为电流误差量d轴分量；将i
q_ref
与i
q
作差，获得Δi
q
；其中，Δi
q
为电...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛伟美，王志刚，侯凯，王小红，梁帅奇，王国宁，曾肖明，隗华荣，吴金利，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：