CN114527326A - 电网阻抗的测量方法、装置、相关设备及存储介质 - Google Patents

电网阻抗的测量方法、装置、相关设备及存储介质 Download PDF

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CN114527326A CN202111672903.0A CN202111672903A CN114527326A CN 114527326 A CN114527326 A CN 114527326A CN 202111672903 A CN202111672903 A CN 202111672903A CN 114527326 A CN114527326 A CN 114527326A
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Guangdong Midea White Goods Technology Innovation Center Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种电网阻抗的测量方法、装置、相关设备及存储介质；该方法包括：基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号；在交流电网侧的采样电流大于或等于设定阈值的情况下，基于多个采样电流确定出所述谐波信号对应的谐波电流；其中，所述采样电流通过对三相交流电流进行Clarke变换得到；基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出所述交流电网的阻抗。

Description

电网阻抗的测量方法、装置、相关设备及存储介质
技术领域
本申请涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种电网阻抗的测量方法、装置、相关设备及存储介质。
背景技术
相关技术中，风力发电机、光伏电池板以及燃料电池等各种类型的发电***均需要通过逆变器与交流电网并网连接，并向交流电网进行功率传输。由于电网的传输路线上存在阻抗以及传输线路上可能存在各种输电设备，因此，逆变器通过并网点(逆变器与交流电网的连接点)连接的电网并非是理想电网，通常认为逆变器通过等效阻抗与交流电网相连。
鉴于等效阻抗位于逆变器的等效控制环路中，为了使整个***能够安全稳定地运行，需要测量出等效阻抗的值，并根据等效阻抗的值实时调整逆变器的运行参数。相关技术中，通过向电网中注入扰动电流来测量等效阻抗的值，但针对至少两台并联的逆变器连接交流电网的场景，测量出的等效阻抗不准确。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种电网阻抗的测量方法、装置、相关设备及存储介质。
为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
本申请实施例提供了一种电网阻抗的测量方法，包括：
基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号；
在交流电网侧的采样电流大于或等于设定阈值的情况下，基于多个采样电流确定出所述谐波信号对应的谐波电流；其中，所述采样电流通过对三相交流电流进行Clarke变换得到；
基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出所述交流电网的阻抗。
上述方案中，所述方法还包括：
在所述采样电流小于所述设定阈值的情况下，按设定步长增大所述谐波信号的电压幅值，以及基于所述公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入调整后的谐波信号。
上述方案中，所述谐波信号的频率与设定的N次谐波的频率不重合。
上述方案中，所述谐波信号包括电压幅值相同的至少一组谐波，每组谐波包括第一谐波和第二谐波，且第一谐波的频率与第二谐波的频率关于设定的N次谐波的频率对称。
上述方案中，所述基于多个采样电流确定出所述谐波信号对应的谐波电流，包括：基于所述谐波信号的表达式，对多个采样电流进行傅里叶变换，得到所述谐波信号中每组谐波对应的谐波电流。
上述方案中，每组谐波对应的谐波电流包括第一谐波对应的第一谐波电流和第二谐波对应的第二谐波电流；所述确定出所述交流电网的阻抗，包括：
基于第一谐波的电压幅值，以及基于第一谐波对应的第一谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出第一阻抗值；
基于第二谐波的电压幅值，以及基于第二谐波对应的第二谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出第二阻抗值；
将确定出的第一阻抗值和确定出的第二阻抗值之间的均值，确定为所述交流电网的阻抗。
上述方案中，所述确定出所述交流电网的阻抗，包括：
基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，以及基于滤波器的阻抗，确定出所述交流电网的阻抗；其中，所述滤波器位于逆变器与所述交流电网之间。
本申请实施例还提供了一种电网阻抗的测量装置，其特征在于，包括：
信号注入模块，用于基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号；
第一确定模块，用于在交流电网侧的采样电流大于或等于设定阈值的情况下，基于多个采样电流确定出所述谐波信号的谐波电流；其中，所述采样电流通过对三相交流电流进行Clarke变换得到；
第二确定模块，用于基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出所述交流电网的阻抗。
本申请实施例还提供了一种控制器，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，
其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述电网阻抗的测量方法的步骤。
本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现电网阻抗的测量方法的步骤。
本申请实施例中，基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号，在交流电网侧的采样电流大于或等于设定阈值的情况下，基于多个采样电流确定出所述谐波信号对应的谐波电流；基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出所述交流电网的阻抗的值。由此，并网***中并联运行的每台逆变器的控制器，基于公共时钟信号向对应的逆变器的调制信号同步注入谐波信号，可以保证并联运行的每台逆变器注入谐波信号的时机同步，不会出现向某台逆变器注入的谐波信号影响未注入谐波信号的逆变器的控制信号，也不会出现向不同的逆变器注入的谐波信号在电网阻抗上相互抵消的情况，使得计算出的电网阻抗更准确。
附图说明
图1为相关技术中测量电网阻抗的示意图；
图2为本申请实施例提供的电网阻抗的测量方法的实现流程示意图；
图3为本申请实施例提供的并网***的示意图；
图4为本申请另一实施例提供的并网***的示意图；
图5为本申请应用实施例提供的电网阻抗的测量方法的实现流程示意图；
图6为本申请实施例提供的电网阻抗的测量装置的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的控制器的硬件组成结构示意图。
具体实施方式
相关技术中，在至少两台并联的逆变器连接交流电网的场景下，向其中一台逆变器的调制信号注入扰动电流，如图1所示，向逆变器1的调制信号注入扰动电流，注入的扰动电流在交流电网的等效阻抗Zg上产生响应电压，通过响应电压和注入的扰动电流，计算出交流电网的等效阻抗的值。其中，逆变器与交流电网的连接点为公共连接点(PCC，point ofcommon coupling)，也称并网点。
然而，在向逆变器1的控制信号注入扰动电流之后，部分扰动电流会流入其他逆变器，从而导致获得的响应电压不准确，进而导致通过响应电压和注入的扰动电流计算出的等效阻抗的值不准确。
基于此，本申请实施例提供了一种电网阻抗的测量方法，基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号，在交流电网侧的采样电流大于或等于设定阈值的情况下，基于多个采样电流确定出所述谐波信号对应的谐波电流；基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出所述交流电网的阻抗的值。由此，并网***中每台逆变器的控制器基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号，不会出现向某台逆变器注入的谐波信号影响未注入谐波信号的逆变器的控制信号，也不会出现向不同的逆变器注入的谐波信号在电网阻抗上相互抵消的情况，提高了计算出的电网阻抗的准确度。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
图2为本申请实施例提供的电网阻抗的测量方法的实现流程示意图，其中，电网阻抗的测量方法应用于M台逆变器并联运行的并网***，M为大于或等于2的整数；流程的执行主体为控制器，控制器用于控制逆变器，每个逆变器对应一个控制器，如图3所示，控制器可以设置于逆变器中。如图2示出的，电网阻抗的测量方法包括：
步骤201：基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号。
这里，控制器在静止坐标系下，基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号，以通过注入谐波信号的调制信号控制逆变器运行。其中，静止坐标系包括两相静止αβ坐标系，简称αβ坐标系；αβ坐标系中包括α轴和β轴。在一些实施例中，静止坐标系中还可以包括o轴，即零轴。在本申请实施例中，需要计算的交流电网的阻抗至少包括α轴的电网阻抗Zα和β轴的电网阻抗Zβ；在静止坐标系中还可以包括o轴的情况下，交流电网的阻抗还包括o轴的电网阻抗Zo。
需要说明的是，并网***中并联运行的所有逆变器在同一个轴同步注入的谐波信号相同。同一台逆变器在α轴注入的谐波信号与在β轴注入的谐波信号，可以相同，也可以不同。
考虑到在静止坐标系下的各个轴，基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号，计算对应轴的电网阻抗的方法类似。下面以在αβ坐标系下，在α轴注入谐波信号，计算出α轴的电网阻抗Zα为例进行说明。
控制器在公共时钟信号中设定时刻，在α轴向对应的逆变器的调制信号同步注入谐波信号。
其中，设定时刻可以是公共时钟信号中第K个脉冲的上升沿或下降沿的到来时刻；K为正整数。向逆变器的调制信号注入谐波信号，是指在逆变器的调制信号上叠加谐波信号。注入的谐波信号是谐波电压信号，谐波信号可以为余弦波信号。
本实施例中，并网***中并联运行的每台逆变器的控制器，基于公共时钟信号向对应的逆变器的调制信号同步注入谐波信号，可以保证并联运行的每台逆变器注入谐波信号的时机同步，从而避免出现向不同的逆变器注入的谐波信号在电网阻抗上相互抵消的情况，使得计算出的电网阻抗更准确。
考虑到交流电网中存在背景谐波，为了减少背景谐波对注入的谐波信号的影响，进一步提高计算出的电网阻抗的准确度，在一些实施例中，所述谐波信号的频率与设定的N次谐波的频率不重合。
为了减小测量误差，进一步提高计算出的电网阻抗的准确度，在一些实施例中，所述谐波信号包括电压幅值相同的至少一组谐波，每组谐波包括第一谐波和第二谐波，且第一谐波的频率与第二谐波的频率关于设定的N次谐波的频率对称。
这里，在α轴注入的谐波信号包括至少两组谐波的情况下，每组谐波的频率各不相同。其中，不同组的谐波可以用于消除背景谐波中不同阶次的谐波的干扰，也可以用于消除背景谐波中同一阶次的谐波的干扰。由此，可以减少误差，更准确地确定出的电网阻抗。
每组谐波包括第一谐波和第二谐波，也就是说，注入的谐波信号包括偶数个谐波。其中，N的取值可以根据背景谐波来设置。实际应用时，N的取值可以为3、5、7或11，从而消除背景谐波中的3次谐波、5次谐波、7次谐波或11次谐波，对注入的谐波信号的干扰或影响。
每组谐波对应的第一比值和第二比值关于设定的N次谐波的阶次对称，即可使得第一谐波的频率与第二谐波的频率关于设定的N次谐波的频率对称。第一比值表征第一谐波的频率与交流电网的基波频率的比值；第二比值表征第二谐波的频率与所述交流电网的基波频率的比值。
示例性地，在注入的谐波信号包括第一谐波和第二谐波的情况下，在α轴注入的谐波信号的表达式可以为：
Vα-H＝UA(cos2πfHt+cos2πfLt)；其中，fH＝(N+d)×fg，fL＝(N-d)×fg。
其中，N表征谐波的阶次，实际应用时，N的取值可以为3、5、7或11。d表征设定数值；d大于零，且小于1；实际应用时，d大于零，且小于或等于0.1；fg表征交流电网的基波频率，fg＝50Hz。(N+d)表征第一比值；(N-d)表征第二比值。
控制器在α轴注入谐波信号之后，对交流电网侧的三相交流电流进行采样，得到三相交流电流Ia、Ib和Ic。实际应用时，如图3，在并网点与交流电网的等效阻抗Zg之间的位置，对三相交流电流进行采样，得到三相交流电流Ia、Ib和Ic。对三相交流电流Ia、Ib和IcIabc进行Clarke变换，得到αβ坐标系下的采样电流Iα-H；判断Iα-H是否大于或等于设定阈值，得到判断结果。在判断结果表征Iα-H大于或等于设定阈值的情况下，执行步骤202。
其中，Clarke变换的公式可以为：
Figure BDA0003453545530000071
在一些实施例中，所述方法还包括：
在所述采样电流小于所述设定阈值的情况下，按设定步长增大所述谐波信号的电压幅值，以及基于所述公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入调整后的谐波信号。
这里，在判断结果表征Iα-H小于设定阈值的情况下，按设定步长增大在α轴注入的谐波信号的电压幅值；在α轴，基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入调整后的谐波信号，并重新确定出采样电流Iα-H；在重新确定出的Iα-H大于或等于设定阈值的情况下，执行步骤202；在重新确定出的Iα-H小于设定阈值的情况下，再次按照设定步长增大谐波信号的电压幅值，并基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入调整后的谐波信号。
步骤202：在交流电网侧的采样电流大于或等于设定阈值的情况下，基于多个采样电流确定出所述谐波信号对应的谐波电流；其中，所述采样电流通过对三相交流电流进行Clarke变换得到。
这里，在Iα-H大于或等于设定阈值的情况下，在设定的采样周期内采集多个Iα-H，并基于采集到的多个Iα-H，确定出在α轴注入的谐波信号对应的谐波电流。设定的采样周期根据谐波信号的周期设置，设定的采样周期可以大于或等于谐波信号的周期的一半，小于或等于谐波信号的周期。
在实际应用时，逆变器中的控制器可以基于注入的谐波信号的表达式，对多个Iα-H进行傅里叶变换，在α轴注入的谐波信号对应的谐波电流。
在所述谐波信号包括电压幅值相同的至少一组谐波，每组谐波包括第一谐波和第二谐波的基础上，在一些实施例中，所述基于多个采样电流确定出所述谐波信号对应的谐波电流，包括：
基于所述谐波信号的表达式，对多个采样电流进行傅里叶变换，得到所述谐波信号中每组谐波对应的谐波电流。
其中，每组谐波对应的谐波电流包括第一谐波对应的第一谐波电流和第二谐波对应的第二谐波电流。
示例性地，在α轴注入的谐波信号的表达式为Vα-H＝UA(cos2πfHt+cos2πfLt)的情况下，谐波信号的表达式为Iα-H＝[IAH×cos(2πfHt+θH)+IAL×cos(2πfLt+θL)]/M。对Iα-H的表达式进行简化，得到：Iα-H＝(IAH/M)∠θH|fH+(IAL/M)∠θL|fL。其中，IAH表征第一谐波的谐波电流幅值，θH表征第一谐波的相位差；IAL表征第二谐波的谐波电流幅值，θL表征第二谐波的相位差；M表征并网***中，并联运行的逆变器的总数。
控制器基于谐波信号的表达式，对多个采样电流Iα-H进行傅里叶变换，确定出谐波信号对应的第一谐波电流IAH和第二谐波电流IAL，还可以确定出θH和θL。
步骤203：基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出所述交流电网的阻抗。
这里，由于确定出的谐波电流是并联的多台逆变器的总谐波电流，因此，逆变器中的控制器将确定出的谐波电流与并联运行的逆变器的总数之商，确定为最终的谐波电流；计算出谐波信号的电压幅值与最终的谐波电流之商，得到交流电网的阻抗。谐波信号的电压幅值和确定出的谐波电流为同一坐标系(αβ坐标系)下的数据。
需要说明的是，在注入的谐波信号包括至少一组谐波的基础上，控制器基于谐波信号的电压幅值、组谐波对应的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出交流电网的阻抗。其中，控制器可以根据每个谐波的电压幅值、谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出每个谐波对应的阻抗；在确定出谐波信号中包括的所有谐波对应的阻抗的情况下，基于所有谐波对应的阻抗，确定出均值，得到交流电网的阻抗。
在每组谐波对应的谐波电流包括第一谐波对应的第一谐波电流和第二谐波对应的第二谐波电流的基础上，在一些实施例中，所述确定出所述交流电网的阻抗的值，包括：
基于第一谐波的电压幅值，以及基于第一谐波对应的第一谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出第一阻抗值；
基于第二谐波的电压幅值，以及基于第二谐波对应的第二谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出第二阻抗值；
将确定出的第一阻抗值和确定出的第二阻抗值之间的均值，确定为所述交流电网的阻抗。
这里，第一谐波对应的第一谐波电流为向并联运行的逆变器注入的第一谐波的总谐波电流，第二谐波对应的第二谐波电流为向并联运行的逆变器注入的第二谐波的总谐波电流。
控制器在确定出谐波信号中每组谐波对应的第一谐波电流和第二谐波电流的情况下，将第一谐波对应的第一谐波电流与并联运行的逆变器的总数之商，确定为对应逆变器的谐波电流；将第一谐波的电压幅值与该谐波电流之商，确定为α轴对应的第一阻抗值。控制器将第二谐波对应的第二谐波电流与并联运行的逆变器的总数之商，确定为对应逆变器的谐波电流；将第二谐波的电压幅值与该谐波电流之商，确定为α轴对应的第二阻抗值。
在确定出α轴对应的第一阻抗值和第二阻抗值的情况下，计算出第一阻抗值和第二阻抗值的均值，得到α轴的电网阻抗Zα。
示例性地，在α轴注入的谐波信号的表达式为Vα-H＝UA(cos2πfHt+cos2πfLt)的情况下，按照公式Zα-H＝(UA×M/IAH)∠θH计算α轴对应的第一阻抗值Zα-H；按照公式Zα-L＝(UA×M/IAL)∠θL计算α轴对应的第二阻抗值Zα-L；按照公式Zα＝(Zα-H+Zα-L)/2计算α轴对应电网阻抗Zα。由此，可以得到在α轴N次谐波的对应电网阻抗Zα。
需要说明的是，在α轴注入的谐波信号包括至少两组谐波的情况下，可以按照上述方式计算出每组谐波中第一谐波和第二谐波分别对应的第一阻抗值和第二阻抗值，并基于确定出的所有第一阻抗值和所有第二阻抗值，计算出均值，得到α轴的电网阻抗Zα。
需要说明的是，逆变器中的控制器可以按照上述方法，在β轴同步注入谐波信号，从而确定出β轴的电网阻抗Zβ；在o轴同步注入谐波信号，从而确定出o轴的电网阻抗Zo。
如图3所示，考虑到注入的谐波信号产生的谐波电流经过了并网***中的滤波器，而该滤波器位于逆变器与交流电网之间，通过上述方式计算出的电网阻抗实际上包括了滤波器的阻抗。在滤波器的阻抗非常小的情况下，滤波器的阻抗可以忽略不计；在滤波器的阻抗较大的情况下，通过上述方式计算出的电网阻抗之后，需要减掉滤波器阻抗，才能得到真实的电网阻抗。为了提高确定出的电网阻抗的准确度，在一些实施例中，所述确定出所述交流电网的阻抗，包括：
基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，以及基于滤波器的阻抗的值，所述交流电网的阻抗的值；其中，所述滤波器位于逆变器与所述交流电网之间。
这里，逆变器中的控制器在计算出α轴的电网阻抗Zα的情况下，将α轴的电网阻抗Zα减去滤波器的阻抗，得到α轴的电网阻抗Zgα。
需要说明的是，逆变器中的控制器可以将β轴的电网阻抗Zβ减去滤波器的阻抗，得到β轴的电网阻抗Zgβ；将o轴的电网阻抗Zo减去滤波器的阻抗，得到o轴的电网阻抗Zgo。
示例性地，在如图4所示的并网***中，分别按照以下公式计算出Zgα、Zgβ和Zgo：
Zgα＝Zα-j2πNfg(Lpwm-Lline)；
Zgβ＝Zβ-j2πNfg(Lpwm-Lline)；
Figure BDA0003453545530000111
图5为本申请应用实施例提供的电网阻抗的测量方法的实现流程示意图，如图5所示，电网阻抗的测量方法包括：
步骤501：基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号。
其中，步骤501的实现过程请参照上文步骤201的相关描述，此处不赘述。
步骤502：判断交流电网侧的采样电流是否大于或等于设定阈值；其中，所述采样电流通过对三相交流电流进行Clarke变换得到。
这里，在交流电网侧的采样电流小于设定阈值的情况下，执行步骤503；在交流电网侧的采样电流大于或等于设定阈值的情况下，执行步骤504。
步骤503：按设定步长增大所述谐波信号的电压幅值。
这里，控制器在执行步骤503之后，执行步骤501，以基于所述公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入调整后的谐波信号。
步骤504：基于多个采样电流确定出所述谐波信号对应的谐波电流。
其中，步骤504至步骤505的实现过程请参照上文步骤202至步骤203的相关描述，此处不赘述。
步骤505：基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出所述交流电网的阻抗。
为实现本申请实施例的电网阻抗的测量方法，本申请实施例还提供了一种电网阻抗的测量装置，如图6所示，该电网阻抗的测量装置包括：
信号注入模块61，用于基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号；
第一确定模块62，用于在交流电网侧的采样电流大于或等于设定阈值的情况下，基于多个采样电流确定出所述谐波信号的谐波电流；其中，所述采样电流通过对三相交流电流进行Clarke变换得到；
第二确定模块63，用于基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出所述交流电网的阻抗。
在一些实施例中，该电网阻抗的测量装置还包括：
调整模块，用于在所述采样电流小于所述设定阈值的情况下，按设定步长增大所述谐波信号的电压幅值；
信号注入模块61还用于：基于所述公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入调整后的谐波信号。
在一些实施例中，所述谐波信号的频率与设定的N次谐波的频率不重合。
在一些实施例中，所述谐波信号包括电压幅值相同的至少一组谐波，每组谐波包括第一谐波和第二谐波，且第一谐波的频率与第二谐波的频率关于设定的N次谐波的频率对称。
在一些实施例中，第一确定模块62具体用于：
基于所述谐波信号的表达式，对多个采样电流进行傅里叶变换，得到所述谐波信号中每组谐波对应的谐波电流。
在一些实施例中，每组谐波对应的谐波电流包括第一谐波对应的第一谐波电流和第二谐波对应的第二谐波电流；第二确定模块63具体用于：
基于第一谐波的电压幅值，以及基于第一谐波对应的第一谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出第一阻抗值；
基于第二谐波的电压幅值，以及基于第二谐波对应的第二谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出第二阻抗值；
将确定出的第一阻抗值和确定出的第二阻抗值之间的均值，确定为所述交流电网的阻抗。
在一些实施例中，第二确定模块63具体用于：
基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，以及基于滤波器的阻抗，确定出所述交流电网的阻抗；其中，所述滤波器位于逆变器与所述交流电网之间。
实际应用时，电网阻抗的测量装置包括的各模块可通过终端中的处理器，比如中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessor)、微控制单元(MCU，Microcontroller Unit)或可编程门阵列(FPGA，Field－Programmable Gate Array)等实现。
需要说明的是：上述实施例提供的电网阻抗的测量装置在测量电网阻抗时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的电网阻抗的测量装置与电网阻抗的测量方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本申请实施例的方法，本申请实施例还提供了一种控制器。图7为本申请实施例提供的控制器的硬件组成结构示意图，如图7所示，控制器7包括：
通信接口71，能够与其它设备比如网络设备等进行信息交互；
处理器72，与所述通信接口71连接，以实现与其它设备进行信息交互，用于运行计算机程序时，执行上述一个或多个技术方案提供的电网阻抗的测量方法。而所述计算机程序存储在存储器73上。
当然，实际应用时，控制器7中的各个组件通过总线***74耦合在一起。可理解，总线***74用于实现这些组件之间的连接通信。总线***74除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图7中将各种总线都标为总线***74。
本申请实施例中的存储器73用于存储各种类型的数据以支持控制器7的操作。这些数据的示例包括：用于在控制器7上操作的任何计算机程序。
可以理解，存储器73可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，Sync Link Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本申请实施例描述的存储器73旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器72中，或者由处理器72实现。处理器72可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器72中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器72可以是通用处理器、DSP，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器72可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器73，处理器72读取存储器73中的程序，结合其硬件完成前述方法的步骤。
可选地，所述处理器72执行所述程序时实现本申请实施例的各个方法中由终端实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
在示例性实施例中，本申请实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体为计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的第一存储器73，上述计算机程序可由终端的处理器72执行，以完成前述方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，本申请实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
需要说明的是，本申请实施例中的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多个中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电网阻抗的测量方法，其特征在于，包括：
基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号；
在交流电网侧的采样电流大于或等于设定阈值的情况下，基于多个采样电流确定出所述谐波信号对应的谐波电流；其中，所述采样电流通过对三相交流电流进行Clarke变换得到；
基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出所述交流电网的阻抗。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述采样电流小于所述设定阈值的情况下，按设定步长增大所述谐波信号的电压幅值，以及基于所述公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入调整后的谐波信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述谐波信号的频率与设定的N次谐波的频率不重合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述谐波信号包括电压幅值相同的至少一组谐波，每组谐波包括第一谐波和第二谐波，且第一谐波的频率与第二谐波的频率关于设定的N次谐波的频率对称。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于多个采样电流确定出所述谐波信号对应的谐波电流，包括：
基于所述谐波信号的表达式，对多个采样电流进行傅里叶变换，得到所述谐波信号中每组谐波对应的谐波电流。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，每组谐波对应的谐波电流包括第一谐波对应的第一谐波电流和第二谐波对应的第二谐波电流；所述确定出所述交流电网的阻抗，包括：
基于第一谐波的电压幅值，以及基于第一谐波对应的第一谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出第一阻抗值；
基于第二谐波的电压幅值，以及基于第二谐波对应的第二谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出第二阻抗值；
将确定出的第一阻抗值和确定出的第二阻抗值之间的均值，确定为所述交流电网的阻抗。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定出所述交流电网的阻抗，包括：
基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，以及基于滤波器的阻抗，确定出所述交流电网的阻抗；其中，所述滤波器位于逆变器与所述交流电网之间。
8.一种电网阻抗的测量装置，其特征在于，包括：
信号注入模块，用于基于公共时钟信号向逆变器的调制信号同步注入谐波信号；
第一确定模块，用于在交流电网侧的采样电流大于或等于设定阈值的情况下，基于多个采样电流确定出所述谐波信号的谐波电流；其中，所述采样电流通过对三相交流电流进行Clarke变换得到；
第二确定模块，用于基于所述谐波信号的电压幅值、确定出的谐波电流和并联运行的逆变器的总数，确定出所述交流电网的阻抗。
9.一种控制器，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，
其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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