【技术实现步骤摘要】
本申请属于双馈风电机组领域，具体涉及一种双馈风电机组机-网侧阻抗解耦测量装置和方法。
技术介绍
1、大规模新能源并网形成了局部双高电力系统，其运行特性与传统电力系统相比发生深刻变化，自2009年起，全球多地区相继发生新能源宽频振荡事故，导致新能源及火电机组脱网、送出能力受限、弃风弃光增加，甚至输电设备损坏，宽频振荡已成为制约大规模新能源发展的一个主要问题。
2、阻抗分析是宽频振荡风险评估的基础手段，是新能源控制特性优化重要前提，其获取方法主要有解析法、仿真测量法和现场测量法，然而，双馈风电机组直流母线呈现非理想电压源特性，成为机-网侧阻抗的耦合通路，现有新能源机组通用阻抗测量装置和方法，根据新能源机组交流电压电流关系计算阻抗，仅能测得双馈风电机组机-网侧整体阻抗，难以实现机-网侧阻抗解耦测量，申请号202011476445.9的风力发电装备黑箱模型的辨识方法、装置、终端及介质针对仿真测量法提出一种双馈风电机组机-网侧阻抗解耦测量方法：首先将双馈风电机组网侧变流器断开，并将直流侧电容用直流电压源替代，进行一次扫频和阻抗测量；再将机侧变流器用恒功率源或恒直流电流源替代，进行一侧扫频和阻抗测量，然而，该技术需要断开直流侧电路，并采用理想电源替代，仅适于仿真阻抗测量，不适于现场阻抗测量。
3、申请公布号为cn 109521276 a，名称为一种高压大容量阻抗测量装置及其扰动控制方法、申请公布号为cn 107315112 a，名称为一种兆瓦级宽频带阻抗测量装置及其控制方法和申请公布号为cn 109459615 a，
4、申请公布号为cn 112653184 a，名称为风力发电装备黑箱模型的辨识方法、装置、终端及介质的申请文件的缺点如下：1)仿真平台计算步长、接口延时、开关模型等效参数等因素均会降低阻抗测量精度；2)需要新能源机组厂家配合提供机组控制器或控制封装模型，难以保证新能源机组阻抗测量工作的时效性。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本申请提出一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置，包括：阻抗计算监控单元、扰动注入单元和信号采样单元；
2、所述扰动注入单元的一端和所述阻抗计算监控单元连接，所述扰动注入单元的另一端连接在阻抗解耦测量装置外部的双馈风电机组和电网之间；
3、所述信号采样单元的一端分别配置在所述双馈风电机组的机侧、网侧、直流电容和交流端口上，所述信号采样单元的另一端与所述阻抗计算监控单元连接；
4、所述阻抗计算监控单元，用于根据虚拟阻抗算法，计算得到虚拟阻抗，并根据所述虚拟阻抗，设置所述扰动注入单元的控制模式，并在所述控制模式中发送不同的扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组，并接收所述信号采样单元采集的扰动数据，还用于根据所述扰动数据，计算得到双馈风电机的解耦阻抗。
5、优选的，所述信号采样单元包括：直流电压信号采样子单元、机侧三相交流电流信号采样子单元、网侧三相交流电流信号采样子单元和机组交流端口电压采样子单元；
6、所述直流电压信号采样子单元、机侧三相交流电流信号采样子单元、网侧三相交流电流信号采样子单元和机组交流端口电压采样子单元的一端分别与所述阻抗计算监控单元连接；
7、所述直流电压信号采样子单元的另一端配置在所述双馈风电机组的直流电容上；
8、所述机侧三相交流电流信号采样子单元的另一端配置在所述双馈风电机组中双馈异步电机的机侧上；
9、所述网侧三相交流电流信号采样子单元的另一端配置在与所述双馈风电机组中的双馈异步电机的网侧上；
10、所述机组交流端口电压采样子单元的另一端配置在与所述双馈风电机组中的交流端口上。
11、基于同一专利技术构思，本申请还提供了一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量方法，包括：
12、阻抗解耦测量装置的阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法，计算得到虚拟阻抗，并根据所述虚拟阻抗，设置所述扰动注入单元的控制模式；
13、所述阻抗计算监控单元在所述控制模式中发送不同的扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组，并接收所述信号采样单元采集的扰动数据；
14、所述阻抗计算监控单元根据所述扰动数据，计算得到双馈风电机的解耦阻抗；
15、其中，所述阻抗解耦测量装置为本申请任一项所述的一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置。
16、优选的，所述控制模式包括：无虚拟阻抗控制模式和虚拟阻抗控制模式；所述扰动电压指令包括：相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令和相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令；
17、其中，所述fp为所述阻抗计算监控单元预先设置的各频率点，所述f1为电网频率。
18、优选的，所述阻抗计算监控单元在所述控制模式中发送不同的扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组，并接收所述信号采样单元采集的扰动数据，包括：
19、阻抗计算监控单元，在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的所述扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组，并接收所述信号采样单元采集的扰动数据；
20、所述阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法，计算得到虚拟阻抗，并根据所述虚拟阻抗，在虚拟阻抗控制模式下发送各频率点fp下的所述扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组，并接收所述信号采样单元采集的扰动数据。
21、优选的，所述扰动数据包括：第一次扰动数据、第二次扰动数据、第三次扰动数据和第四次扰动数据；所述阻抗计算监控单元，在无虚拟阻抗控制模式下发送各频率点fp下的所述扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组，并接收所述信号采样单元采集的扰动数据，包括：
22、所述阻抗计算监控单元，在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组，并接收所述信号采样单元采集的第一次扰动数据；
23、所述阻抗计算监控单元，在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令给所述扰动注本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置，其特征在于，包括：阻抗计算监控单元、扰动注入单元和信号采样单元；
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号采样单元包括：直流电压信号采样子单元、机侧三相交流电流信号采样子单元、网侧三相交流电流信号采样子单元和机组交流端口电压采样子单元；
3.一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量方法，其特征在于，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制模式包括：无虚拟阻抗控制模式和虚拟阻抗控制模式；所述扰动电压指令包括：相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令和相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令；
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阻抗计算监控单元在所述控制模式中发送不同的扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组，并接收所述信号采样单元采集的扰动数据，包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述扰动数据包括：第一次扰动数据、第二次扰动数据、第三次扰动数据和第四次扰
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法，计算得到虚拟阻抗，并根据所述虚拟阻抗，在虚拟阻抗控制模式下发送各频率点fp下的所述扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组，并接收所述信号采样单元采集的扰动数据，包括：
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述虚拟阻抗控制模式的相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令的表达式如下：
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述阻抗计算监控单元根据所述扰动数据，计算得到双馈风电机的解耦阻抗，包括：
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述每个频率点fp下双馈风电机的机侧解耦阻抗的计算式如下：
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述每个频率点fp下双馈风电机的网侧解耦阻抗的计算式如下：
...【技术特征摘要】
1.一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置，其特征在于，包括：阻抗计算监控单元、扰动注入单元和信号采样单元；
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号采样单元包括：直流电压信号采样子单元、机侧三相交流电流信号采样子单元、网侧三相交流电流信号采样子单元和机组交流端口电压采样子单元；
3.一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量方法，其特征在于，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制模式包括：无虚拟阻抗控制模式和虚拟阻抗控制模式；所述扰动电压指令包括：相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令和相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令；
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述阻抗计算监控单元在所述控制模式中发送不同的扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组，并接收所述信号采样单元采集的扰动数据，包括：
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述扰动数据包括：第一次扰动数据、第二次扰动数据、第三次扰动数据和第四次扰动数据；所述阻抗计算监...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭梓暄，王伟胜，李光辉，何国庆，刘杰，肖云涛，刘纯，雷雨，高丽萍，刘可可，高彩云，马俊华，王俊，余芳芳，甄妮，李彧野，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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