【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子测量，尤其涉及一种电网阻抗测量方法及装置。
技术介绍
1、由于电力电子设备在电网中的大量应用，特别是新能源并网发电装置的接入，使得电网阻抗特性比以往更加复杂，为了保证电力系统的稳定性，各种并网装置需要基于电网阻抗特性来调整控制参数，由此电网阻抗的在线测量变得尤为重要。在电力系统中，并网逆变器的性能及谐振抑制效果与电网阻抗特性密切相关，而电网阻抗特性会随时间和电网运行状态的变化而发生变化，因此，精确的电网阻抗测量是实现并网逆变器在弱电网场合下高性能自适应控制的关键技术。
2、现有的电网阻抗测量方法包括被动法和主动法两大类，因被动法计算量大且精度较低，实际电网阻抗测量更多的是采用主动法。主动法是向电网注入特征谐波，然后测量电网与变流器公共耦合点特征谐波电压和电流，进而分析电网阻抗的方法。常见的主动电网阻抗测量方法包括投切电容器法、投切晶闸管支路法和谐波电流源注入法等，三种方法各具特点，有各自的优势与劣势。
3、利用投切电容器进行谐波阻抗测量的投切电容法是利用变电站、变电所投切电容器时注入电网的谐波电流来进行谐波阻抗测量，不必设置专门的谐波电流注入设备，测量过程中，只需要对投切电容器前后的谐波电流电压进行波形记录即可。由于投切电容器属于电网常规操作，因此对电网的干扰很小。但由于利用的是变电站的并联电容器，其容量是针对无功补偿参数设置的，因而可能会出现电容器容量不足，引发的谐波电流注入过小的情况，幅值不足的谐波电流注入会造成谐波阻抗测量的结果准确度降低。投切晶闸管支路法通过晶闸管控制的支路，可以
4、谐波电流源注入法使得谐波电流源在各次谐波频率以及幅值上都可以控制，因此不会发生某些谐波范围内谐波电流过小而引起的谐波测量不准确的现象发生，因而具有极高的测量精度。但是这种方法需要特定的谐波电流源，而且正在运行中的大型电力系统中很难允许大量的谐波电流注入干扰系统稳定运行。同时，使用无源谐波注入的谐波电流含量在不同频率范围内差距大并影响测量精度，使用有源谐波注入对电网产生较大干扰并引起电网电压畸变率升高。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种电网阻抗测量方法及装置，实现有效测量电网阻抗，减小阻抗测量过程对电网的扰动，提高测量精度。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种电网阻抗测量方法，包括：
3、当电网阻抗测量装置与电网进行并网稳定运行时，根据谐波信号生成算法，生成特征谐波电流指令，并将特征谐波电流指令输入至直流电压反馈控制环路；其中，直流电压反馈控制环路实时检测直流电压，保持电压稳定；
4、在直流电压反馈控制环路中接收特征谐波电流指令，生成控制信号，根据特征谐波电流指令和控制信号，基于电压电流双闭环结构对直流电压反馈控制环路进行电流跟踪控制，得到待注入谐波电流；其中，待注入谐波电流为特定幅值和特定频率的电流；
5、根据接收的控制信号，将主电路的信息电子信号转换为器件控制回路的驱动信号，并根据谐波注入目标频率，实时选择预设的谐波注入方式；其中，谐波注入方式包括无源谐波注入方式和有源谐波注入方式；
6、当选择有源谐波注入方式时，则根据驱动信号和第一特定序列，控制开关管的开通和关断，在公共耦合点处向电网注入待注入谐波电流；
7、当选择无源谐波注入方式时，则根据驱动信号和第二特定序列，控制igbt的开通和关断，控制电容器投入电网中运行的时间和电流流动方向，在公共耦合点处向电网注入待注入谐波电流；
8、向电网注入待注入谐波电流后，选取电网多点电压电流信号中待测量支路的端口的电压电流信号进行信号分解处理分析，得到待测量支路的端口的电网阻抗；其中，电网多点电压电流信号通过实时采集电网中不同位置的电压和电流获得。
9、实施本专利技术实施例，当电网阻抗测量装置与电网进行并网稳定运行时，根据谐波信号生成算法，生成特征谐波电流指令，并将特征谐波电流指令输入至直流电压反馈控制环路；其中，直流电压反馈控制环路实时检测直流电压，保持电压稳定；在直流电压反馈控制环路中接收特征谐波电流指令，生成控制信号，根据特征谐波电流指令和控制信号，基于电压电流双闭环结构对直流电压反馈控制环路进行电流跟踪控制，得到待注入谐波电流；其中，待注入谐波电流为特定幅值和特定频率的电流；根据接收的控制信号，将主电路的信息电子信号转换为器件控制回路的驱动信号，并根据谐波注入目标频率，实时选择预设的谐波注入方式；其中，谐波注入方式包括无源谐波注入方式和有源谐波注入方式；当选择有源谐波注入方式时，则根据驱动信号和第一特定序列，控制开关管的开通和关断，在公共耦合点处向电网注入待注入谐波电流；当选择无源谐波注入方式时，则根据驱动信号和第二特定序列，控制igbt的开通和关断，控制电容器投入电网中运行的时间和电流流动方向，在公共耦合点处向电网注入待注入谐波电流；向电网注入待注入谐波电流后，选取电网多点电压电流信号中待测量支路的端口的电压电流信号进行信号分解处理分析，得到待测量支路的端口的电网阻抗；其中，电网多点电压电流信号通过实时采集电网中不同位置的电压和电流获得。电网阻抗测量装置实现从信号发生—接收—分析，根据谐波信号注入算法产生特定的谐波信号，然后在电网其他位置对谐波信号进行采集和分离，根据分离得到的特定谐波电压和电流信号，分析计算得到待测量支路的端口的电网阻抗，从而实现电网阻抗测量。通过实时选择预设的无源谐波注入方式和有源谐波注入方式，将有源和无源配电网阻抗测量优势互补的电网阻抗测量方法，实现无源谐波注入和有源谐波注入有机结合，大大减小了阻抗测量过程对电网的扰动，避免电网电压畸变，并在全频段范围内提高了测量精度。
10、作为优选方案，根据谐波注入目标频率，选择预设的谐波注入方式，具体为：
11、当谐波注入目标频率低于第一频率时，则确定当前目标频段为低频段，选择有源谐波注入方式；
12、当谐波注入目标频率高于第一频率，且低于第二频率时，则确定当前目标频段为中频段，选择无源谐波注入方式；
13、当谐波注入目标频率高于第二频率时，则确定当前目标频段为高频段，选择有源谐波注入方式。
14、作为优选方案，根据驱动信号和第一特定序列，控制开关管的开通和关断，具体为：
15、将驱动信号进行电压空间矢量脉冲宽度调制，确定随时间变化的开关管的开通关断序列，获得第一特定序列；其中，电压空间矢量脉冲宽度调制包括坐标变换、扇区及区域判断、基本电压空间矢量作用时间计算和基本电压空间矢量作用次序规划；
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1.一种电网阻抗测量方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，所述根据谐波注入目标频率，选择预设的谐波注入方式，具体为：
3.如权利要求1所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，所述根据所述驱动信号和第一特定序列，控制开关管的开通和关断，具体为：
4.如权利要求3所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，所述根据所述驱动信号和第二特定序列，控制IGBT的开通和关断，控制电容器投入所述电网中运行的时间和电流流动方向，具体为：
5.如权利要求1所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，所述根据谐波信号生成算法，产生特征谐波电流指令，具体为：
6.如权利要求1所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，所述选取电网多点电压电流信号中待测量支路的端口的电压电流信号进行信号分解处理分析，得到所述待测量支路的端口的电网阻抗，具体为：
7.如权利要求1所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，还包括：所述电流跟踪控制，具体为：
8.如权利要求7所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，所述模糊PI参数自整定控制
9.一种电网阻抗测量装置，其特征在于，包括：电压电流采集模块、谐波信号注入模块、直流电压控制模块、电流跟踪控制模块、驱动模块、电力电子变换模块、无源谐波注入模块和电网阻抗计算模块；
10.如权利要求9所述的电网阻抗测量装置，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种电网阻抗测量方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，所述根据谐波注入目标频率，选择预设的谐波注入方式，具体为：
3.如权利要求1所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，所述根据所述驱动信号和第一特定序列，控制开关管的开通和关断，具体为：
4.如权利要求3所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，所述根据所述驱动信号和第二特定序列，控制igbt的开通和关断，控制电容器投入所述电网中运行的时间和电流流动方向，具体为：
5.如权利要求1所述的电网阻抗测量方法，其特征在于，所述根据谐波信号生成算法，产生特征谐波电流指令，具体为：
6.如权利要求1所述的电网阻抗测量方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳菁鹏，唐景星，陶然，安然然，刘宇，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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