本发明专利技术提供一种对于三相变流器端口阻抗测量装置的控制方法及装置，包括，测量所述端口阻抗测量装置的电性参数；将所述端口阻抗测量装置的电性参数作为输入量，输入预设的预测量模型和预设的指令量模型，根据所述端口阻抗测量装置输出扰动电压频率的变化，分别确定所述端口阻抗测量装置的预测量和指令量；根据所述端口阻抗测量装置的预测量和指令量确定设计指标函数；根据所述设计指标函数利用模型预测控制策略确定所述端口阻抗测量装置下一个开关周期的开关状态，实现所述端口阻抗测量装置的控制。本发明专利技术针对不同频率的指令信号分段控制，实现宽频域的精确电压输出，使控制信号抵消被测设备主电路的影响，实现对端口阻抗宽频测量设备的控制。频测量设备的控制。频测量设备的控制。
【技术实现步骤摘要】
一种对于三相变流器端口阻抗测量装置的控制方法及装置
[0001]本专利技术涉及对于三相变流器端口阻抗测量装置的控制
，特别是涉及一种对于三相变流器端口阻抗测量装置的控制方法及装置。
技术介绍
[0002]随着新能源并网系统、智能配网装备的大规模使用，电力电子并网系统的装机容量逐年增加，其宽频互扰特性明显，研究该系统的动态稳定性问题日益重要。变流器作为该过程中最为关键的一个环节，将不同电能形式转化为工频交流电注入到电网中。变流器自身的特性、网侧线缆的特性以及两者交互作用所产生的谐波很容易引起变流器并网系统的震荡乃至失稳。变流器并网系统的稳定性研究日益重要。
[0003]除此之外，电力电子变流器中开关管的变化也会导致系统拓扑结构的改变，偏远地区电网阻抗随着时间也会有一定的波动，这为电力电子电网系统带来时间尺度上的不确定性；变流器产生的谐波信号及谐波耦合，会使得变流器的干扰因素的分析变得困难。
[0004]在电网系统高比例电力电子化的背景下，研究变流器并网系统的稳定性问题日趋必要。为了保证并网系统的稳定运行，实时、准确的变流器阻抗的掌握是十分必要的。因此，在研究界研究变流器并网系统阻抗互扰特性的同时，多种变流器端口阻抗特性的测量方法被提出。其中有代表性的一种方法即为串扰式拓扑测量变流器端口阻抗，该方法依赖串联电压谐波注入装置，原理是通过变压器等设备，在并网变流器和电网之间串联接入电压扰动量，通过施加特定频率的电压扰动并测量系统该频率的电流扰动，来计算得到系统的阻抗频域特性，以此来获得变流器端口阻抗信息，为分析系统稳定性、检验变流器端口阻抗无源性奠定基础。
[0005]串扰式端口阻抗测量拓扑本质上是控制变流器产生三相扰动电压，关键就是产生扰动电压变流器的控制策略，本文即提供了一种抗扰特性优良、能够宽频输出扰动电压的串扰式设备控制策略。为了产生标准的受控正弦波扰动，需要控制扰动电压生成设备产生抗电网电流扰动的精确电压输出。现存的串联电压扰动生成装置的控制策略中，以变流器双闭环控制为主，通过设计变流器直流电压外环和电流内环，实现对端口阻抗测量装置输出电压的控制。这种技术的缺点为适用频段窄，且动态响应较差。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于，提出一种对于三相变流器端口阻抗测量装置的控制方法及装置，解决现有方法适用频段窄且动态响应较差的技术问题。
[0007]一方面，提供一种对于三相变流器端口阻抗测量装置的控制方法，包括：
[0008]分别测量所述端口阻抗测量装置的电性参数，其中，所述端口阻抗测量装置的电性参数至少包括三相输出电压、主电路电流、三相输出电流以及输出扰动电压频率、双控制量的分段频率；
[0009]将所述端口阻抗测量装置的电性参数作为输入量，分别输入预设的预测量模型和
预设的指令量模型，根据所述端口阻抗测量装置输出扰动电压频率的变化，分别确定所述端口阻抗测量装置的预测量和指令量；
[0010]根据所述端口阻抗测量装置的预测量和指令量确定设计指标函数；
[0011]根据所述设计指标函数确定所述端口阻抗测量装置下一个开关周期的开关状态，实现所述端口阻抗测量装置的控制。
[0012]优选地，所述预设的预测量模型包括：
[0013][0014]其中，i(k+1)为所述端口阻抗测量装置的电感电流预测量，U
o
(k+1)为所述端口阻抗测量装置的电容电压预测量，i
m
为主电路电流，i为三相输出电流，f为输出扰动电压频率，f0为双控制量的分段频率，T为端口阻抗测量装置的控制器控制周期，L为串扰装置滤波电感值，C为串扰装置滤波电容值，k为串扰装置变压器原副边变比，k+1表示离散控制器中物理量在k+1时刻，k表示离散控制器中物理量在k时刻，i(k)为k时刻的串扰装置三相输出电流，U
o
(k)为k时刻的三相输出电压，U
S
(k)为k时刻的端口阻抗测量装置可控输出电平。
[0015]优选地，所述预设的指令量模型包括：
[0016][0017]其中，i
ref
(k+1)为k+1时刻的电感电流指令量，U
oref
(k+1)为k+1时刻的电容电压指令量，i
m
(k)为k时刻的主电路电流，i
m
(k+1)为k+1时刻的主电路电流，U
ref
(k)为k时刻的参考电压，U
ref
(k+1)为k+1时刻的参考电压。
[0018]优选地，所述设计指标函数包括：
[0019][0020]其中，f
u
为设计指标函数。
[0021]优选地，所述根据所述设计指标函数确定所述端口阻抗测量装置下一个开关周期的开关状态包括：
[0022]将端口阻抗测量装置可控输出电平状态输入所述设计指标函数；
[0023]当所述设计指标函数处于最小的电平状态时，将对应的所述端口阻抗测量装置可控输出电平状态作为端口阻抗测量装置下一个开关周期的开关状态。
[0024]另一方面，还提供一种对于三相变流器端口阻抗测量装置的控制装置，用以实现对所述对于三相变流器端口阻抗测量装置的控制方法，包括：
[0025]测量模块，用以分别测量所述端口阻抗测量装置的电性参数，其中，所述端口阻抗
测量装置的电性参数至少包括三相输出电压、主电路电流、三相输出电流以及输出扰动电压频率、双控制量的分段频率；
[0026]预测模块，用以将所述端口阻抗测量装置的电性参数作为输入量，分别输入预设的预测量模型和预设的指令量模型，根据所述端口阻抗测量装置输出扰动电压频率的变化，分别确定所述端口阻抗测量装置的预测量和指令量；
[0027]开关状态模块，用以根据所述端口阻抗测量装置的预测量和指令量确定设计指标函数；并根据所述设计指标函数确定所述端口阻抗测量装置下一个开关周期的开关状态，实现所述端口阻抗测量装置的控制。
[0028]优选地，所述预测模块具体用于通过以下预设的预测量模型确定预测量：
[0029][0030]其中，i(k+1)为所述端口阻抗测量装置的电感电流预测量，U
o
(k+1)为所述端口阻抗测量装置的电容电压预测量，i
m
为主电路电流，i为三相输出电流，f为输出扰动电压频率，f0为双控制量的分段频率，T为端口阻抗测量装置的控制器控制周期，L为串扰装置滤波电感值，C为串扰装置滤波电容值，k为串扰装置变压器原副边变比，k+1表示离散控制器中物理量在k+1时刻，k表示离散控制器中物理量在k时刻，i(k)为k时刻的串扰装置三相输出电流，U
o
(k)为k时刻的三相输出电压，U
S
(k)为k时刻的端口阻抗测量装置可控输出电平。
[0031]优选地，所述预测模块通过以下预设的指令量模型确定指令量：
[0032][0033]其中，i
ref
(k+本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种对于三相变流器端口阻抗测量装置的控制方法，其特征在于，包括：分别测量所述端口阻抗测量装置的电性参数，其中，所述端口阻抗测量装置的电性参数至少包括三相输出电压、主电路电流、三相输出电流以及输出扰动电压频率、双控制量的分段频率；将所述端口阻抗测量装置的电性参数作为输入量，分别输入预设的预测量模型和预设的指令量模型，根据所述端口阻抗测量装置输出扰动电压频率的变化，分别确定所述端口阻抗测量装置的预测量和指令量；根据所述端口阻抗测量装置的预测量和指令量确定设计指标函数；根据所述设计指标函数确定所述端口阻抗测量装置下一个开关周期的开关状态，实现所述端口阻抗测量装置的控制。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的预测量模型包括：其中，i(k+1)为所述端口阻抗测量装置的电感电流预测量，U
o
(k+1)为所述端口阻抗测量装置的电容电压预测量，i
m
为主电路电流，i为三相输出电流，f为输出扰动电压频率，f0为双控制量的分段频率，T为端口阻抗测量装置的控制器控制周期，L为串扰装置滤波电感值，C为串扰装置滤波电容值，k为串扰装置变压器原副边变比，k+1表示离散控制器中物理量在k+1时刻，k表示离散控制器中物理量在k时刻，i(k)为k时刻的串扰装置三相输出电流，U
o
(k)为k时刻的三相输出电压，U
S
(k)为k时刻的端口阻抗测量装置可控输出电平。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设的指令量模型包括：其中，i
ref
(k+1)为k+1时刻的电感电流指令量，U
oref
(k+1)为k+1时刻的电容电压指令量，i
m
(k)为k时刻的主电路电流，i
m
(k+1)为k+1时刻的主电路电流，U
ref
(k)为k时刻的参考电压，U
ref
(k+1)为k+1时刻的参考电压。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设计指标函数包括：其中，f
u
为设计指标函数。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述设计指标函数确定所述端口阻抗测量装置下一个开关周期的开关状态包括：将端口阻抗测量装置可控输出电平状态输入所述设计指标函数；
当所述设计指标函数处于最小的电平状态时，将对应的所述端口阻抗测量装置可控输出电平状态作为端口阻抗测量装置下一个开关周期的开关状态。6.一种对于三相变流器端口阻抗测量装置的控制装置，用以实现如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪清，李艳，余鹏，易皓，于德硕，李雨果，谢懿晗，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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