專利名稱：基于三相對稱方波電流注入的微型電網(wǎng)諧波阻抗測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微型電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種微型電網(wǎng)諧波阻抗測量方法，尤其是一種三相對稱方波電流注入的微型電網(wǎng)諧波阻抗測量方法，具體地說，就是通過向微型電網(wǎng)系統(tǒng)注入一定頻率和幅值的諧波電流，并通過相關(guān)分析和計算，得到系統(tǒng)的諧波阻抗。
背景技術(shù)：
隨著全球能源緊缺、環(huán)境 污染日益嚴(yán)重，世界各國都在努力尋找一種能源的高效利用方式?，F(xiàn)在全世界90%的電力負(fù)荷都由以大機組、大電網(wǎng)、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統(tǒng)供電，但是大電網(wǎng)由于自身的缺陷，其單一供電已不能滿足社會日益嚴(yán)格的電能要求。目前出現(xiàn)的大電網(wǎng)與微型電網(wǎng)相結(jié)合的運作模式，被世界許多能源和電力專家認(rèn)為是能夠提高系統(tǒng)安全性和靈活性的主要方法，是21世紀(jì)電力工業(yè)的主要發(fā)展方向之一，微型電網(wǎng)作為對大電網(wǎng)的有益補充，其廣泛應(yīng)用的潛力巨大。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，微型電網(wǎng)含有多種分布式電源、大量電力電子變換器及恒功率負(fù)載，因此，在微型電網(wǎng)的設(shè)計與運行中必須考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而系統(tǒng)的穩(wěn)定性又與系統(tǒng)的諧波阻抗參數(shù)具有密切的關(guān)系，所以基于阻抗的穩(wěn)定性分析成為當(dāng)前研究的一個重要方向，從而微型電網(wǎng)諧波阻抗的準(zhǔn)確測量就顯得尤為重要。通過文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，已有一些大電網(wǎng)阻抗測量的研究，但目前尚未查到針對微型電網(wǎng)諧波阻抗測量的研究。微型電網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)大電網(wǎng)有很大不同，其含有大量的電力電子設(shè)備和分布式電源，系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。由于需要基于阻抗參數(shù)來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此對于阻抗測量的頻帶寬度和準(zhǔn)確性要求較高。微型電網(wǎng)電流檢測點比較多，因此可以同時測量系統(tǒng)的諧波阻抗與各組網(wǎng)部分輸出阻抗，利用阻抗比來分析系統(tǒng)穩(wěn)定性，大電網(wǎng)則一般不采用這樣的方法。目前系統(tǒng)阻抗測量的主要方法有投切電容器法、晶閘管支路投切法和諧波電流注入法等。投切電容器法節(jié)省投資，但這種方法產(chǎn)生的諧波不可控，可能導(dǎo)致部分諧波電流缺失，而且幅值過小，高頻成分衰減很大；晶閘管支路投切法可以控制注入諧波電流的大小，但不能準(zhǔn)確控制注入系統(tǒng)的諧波頻率，信號高頻部分缺失；上述的兩種方法都不能準(zhǔn)確測量微型電網(wǎng)的諧波阻抗。諧波電流注入法則利用諧波電流源直接向系統(tǒng)注入諧波電流，由于諧波電流源在各次諧波頻率以及幅值上都可以控制，不會發(fā)生某些頻率范圍內(nèi)諧波電流過小而弓I起諧波阻抗測量不準(zhǔn)確的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種基于三相對稱方波電流注入的微型電網(wǎng)諧波阻抗測量方法，該方法使用三相方波電流注入法測量微型電網(wǎng)諧波阻抗，得到很寬頻帶內(nèi)的系統(tǒng)諧波阻抗，為微型電網(wǎng)穩(wěn)定性分析提供必要的條件。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的這種基于三相對稱方波電流注入的微型電網(wǎng)諧波阻抗測量方法，包括以下步驟I)首先，向微型電網(wǎng)某一節(jié)點注入三相方波電流ih，并測量由此引起的電壓擾動AUh=U1-Utl，其中U1為注入方波電流后微型電網(wǎng)注入節(jié)點的電壓，Utl為注入方波電流前注入節(jié)點的電壓；2)然后，采樣方波電流ih和電壓擾動 八1!11，其中采樣率和采樣點數(shù)滿足基_2 丁算法要求；3)最后，對采樣的方波電流ih和電壓擾動Λ Uh做快速傅里葉變換，系統(tǒng)諧波阻抗
由下式確定
權(quán)利要求
1.一種基于三相對稱方波電流注入的微型電網(wǎng)諧波阻抗測量方法，其特征在于，包括以下步驟 O首先，向微型電網(wǎng)某一節(jié)點注入三相方波電流ih，并測量由此引起的電壓擾動AUh=U1-Utl，其中U1為注入方波電流后微型電網(wǎng)注入節(jié)點的電壓，Utl為注入方波電流前注入節(jié)點的電壓； 2)然后，采樣方波電流ih和電壓擾動△%，其中采樣率和采樣點數(shù)滿足基-2FFT算法要求； 3)最后，對采樣的方波電流ih和電壓擾動△%做快速傅里葉變換，系統(tǒng)諧波阻抗由下式確定Z臉^
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于三相對稱方波電流注入的微型電網(wǎng)諧波阻抗測量方法，其特征在于，步驟3)中，其中阻抗的幅值和相角分別為 丨7..、丨1 (p(Zh( /ω)) = arctan U；1 (ico ) - arctan /. ( /ω)
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于三相對稱方波電流注入的微型電網(wǎng)諧波阻抗測量方法，首先，向微型電網(wǎng)某一節(jié)點注入三相方波電流ih，并測量由此引起的電壓擾動；然后，采樣方波電流ih和電壓擾動Δuh，其中采樣率和采樣點數(shù)滿足基-2FFT算法要求；最后，對采樣的方波電流ih和電壓擾動Δuh做快速傅里葉變換。本發(fā)明采用向微型電網(wǎng)某一節(jié)點注入三相方波電流的方法，實現(xiàn)對微型電網(wǎng)諧波阻抗的測量。在基于PSCAD的微型電網(wǎng)仿真模型中，采用本方法，測得系統(tǒng)在下垂控制模式下的諧波阻抗，從仿真結(jié)果可以看出，測量值與理論計算值基本吻合，說明該方法的正確性和可行性。
文檔編號G01R27/14GK102914697SQ20121042444
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者卓放, 侯李祥, 師洪濤, 岳小龍, 楊禎 申請人:西安交通大學(xué)