CN117293901B - 一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质 - Google Patents

一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质 Download PDF

Info

Publication number
CN117293901B
CN117293901B CN202311252961.7A CN202311252961A CN117293901B CN 117293901 B CN117293901 B CN 117293901B CN 202311252961 A CN202311252961 A CN 202311252961A CN 117293901 B CN117293901 B CN 117293901B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fundamental frequency
negative sequence
impedance
grid
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311252961.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117293901A (zh
Inventor
王伟胜
黄勇
李光辉
张进
何国庆
吴福保
郭梓暄
刘可可
高丽萍
肖云涛
高彩云
雷雨
刘纯
甄妮
马俊华
王俊
余芳芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Henan Electric Power Co Zhengzhou Power Supply Co
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Original Assignee
State Grid Henan Electric Power Co Zhengzhou Power Supply Co
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Henan Electric Power Co Zhengzhou Power Supply Co, State Grid Corp of China SGCC, China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI filed Critical State Grid Henan Electric Power Co Zhengzhou Power Supply Co
Priority to CN202311252961.7A priority Critical patent/CN117293901B/zh
Publication of CN117293901A publication Critical patent/CN117293901A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117293901B publication Critical patent/CN117293901B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/493—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode the static converters being arranged for operation in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/28—The renewable source being wind energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明专利申请提供了一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质，包括：对并网逆变器进行基频负序电压扰动后，采集并网逆变器的基频负序阻抗；根据并网逆变器的基频负序阻抗，计算基频负序阻抗和采集的基频正序阻抗之间的差值，并计算所述差值与基频正序阻抗的比值；根据所述差值与所述基频正序阻抗的比值，确定并网逆变器的不对称控制采用情况；当并网逆变器采用不对称控制结构时，基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式，本申请利用基频正序阻抗和基频负序阻抗之间的内在关系，识别并网逆变器的控制结构，有利于提高并网逆变器控制结构的识别准确度。

Description

一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质
技术领域
本发明专利申请属于新能源发电技术领域，具体涉及一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质。
背景技术
目前，随着大规模新能源开发利用，新能源并网***稳定性问题日益凸出，宽频带振荡问题频繁发生，严重影响***安全和新能源高效消纳。近年来，阻抗分析法成为分析和解决大规模新能源并网振荡问题的重要方法，新能源发电控制特性对新能源端口阻抗和***稳定性产生重要影响。
而新能源变流器制造商因技术保密，一般不会公开变流器所采用的控制，即存在黑/灰箱问题，这给新能源发电的准确建模带来了不便。亟需识别新能源发电控制方式，构建透明且能准确反映新能源实际运行特性的结构化电磁暂态模型，以便于***振荡问题分析、定位以及解决。
并网逆变器作为直驱/光伏发电单元的并网接口，其控制特性决定了并网***的宽频带稳定性。针对电网电压不平衡或者电网故障工况，并网逆变器会采用不对称控制，在正序电流控制的基础上加入负序电流控制，抑制并网逆变器的不平衡电流或者消除有功功率二倍频波动。并网逆变器是否采用了不对称控制对其端口阻抗特性，以及并网***稳定性的影响至关重要。对于并网逆变器黑箱模型，控制结构识别是控制参数识别的前提与基础。由于直驱/光伏发电厂家数量多、型号各异、控制方式多种多样，如何识别黑盒模型的控制结构具有较大难度。
现有直驱/光伏发电单元基于并网逆变器端口阻抗数据，通过采用优化拟合算法，识别并网逆变器黑盒模型的控制参数。现有方法存在以下的局限性问题：(1)并网逆变器控制结构假定为仅考虑正序电流控制，在此基础上识别控制参数，当黑盒模型控制结构与假定控制结构不一致时，将导致控制参数识别精度不足，甚至优化拟合算法不收敛；(2)直驱/光伏发电单元型号多，控制特性复杂，基于给定控制结构的控制参数识别，难以准确反映实际运行单元控制特性，导致发电单元电磁暂态建模不准确；(3)对黑盒模型控制结构识别研究较少，不能有效识别并网逆变器控制结构。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明专利申请提出一种并网逆变器控制结构识别方法，包括：
对并网逆变器进行基频负序电压扰动后，采集所述并网逆变器的基频负序阻抗；
根据所述并网逆变器的基频负序阻抗，计算所述基频负序阻抗和采集的基频正序阻抗之间的差值，并计算所述差值与所述基频正序阻抗的比值；
根据所述差值与所述基频正序阻抗的比值，确定所述并网逆变器的不对称控制采用情况；
当所述并网逆变器采用不对称控制结构时，基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式；
其中，所述基频正序阻抗为所述并网逆变器处于稳态运行时的阻抗。
优选的，所述根据所述差值与所述基频正序阻抗的比值，确定所述并网逆变器的不对称控制采用情况，包括：
将所述差值与所述基频正序阻抗的比值作为基频负序阻抗幅值占比；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于等于负序控制敏感系数，或所述基频负序阻抗幅值占比小于等于分离环节敏感系数时，所述并网逆变器采用不对称控制结构；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于所述分离环节敏感系数，且所述基频负序阻抗幅值占比小于所述负序控制敏感系数时，所述并网逆变器未采用不对称控制结构。
优选的，所述基频负序阻抗幅值占比对应的表达式如下：
其中，R表示基频负序阻抗幅值占比；Zn表示基频负序阻抗；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
优选的，所述负序控制敏感系数对应的计算式如下：
其中，a表示负序控制敏感系数；Vn表示基频负序电压；hn表示并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
优选的，所述分离环节敏感系数对应的计算式如下：
其中，b表示分离环节敏感系数；Vn表示基频负序电压；kn表示裕度系数；hn表示并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
优选的，所述基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式，包括：
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足有功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用有功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用无功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间不满足所述有功功率平衡控制不等式和所述无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用电流平衡控制模式。
优选的，所述有功功率平衡控制不等式如下：
|A log|Zn|-A log|Znp||≤g·|A log|Zn||
式中，
其中，Zn表示基频负序阻抗；ZnP表示有功功率平衡控制模式的理论阻抗；g表示精度允许偏差；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；P0表示有功功率稳定值；j表示虚数单位；Q0表示无功功率稳定值；A表示第一关联常数；B表示第二关联常数；C表示第三关联常数。
优选的，所述有功功率平衡控制不等式如下：
|A log|Zn|-A log|ZnQ||≤g·|A log|Zn||
式中，
其中，Zn表示基频负序阻抗；ZnQ表示无功功率平衡控制模式的理论阻抗；g表示精度允许偏差；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；P0表示有功功率稳定值；j表示虚数单位；Q0表示无功功率稳定值；A表示第一关联常数；B表示第二关联常数；C表示第三关联常数。
优选的，所述采集所述并网逆变器的基频负序阻抗，包括：
采集对所述并网逆变器进行基频负序电压扰动后的三相并网电压和三相并网电流；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述三相并网电压进行信息提取，得到对应的基频负序电压；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述三相并网电流进行信息提取，得到对应的基频负序电流；
根据所述基频负序电压和所述基频负序电流，得到所述并网逆变器的基频负序阻抗。
优选的，所述基频正序阻抗包括如下的采集过程：
当并网逆变器稳态运行时，采集所述并网逆变器的稳态三相并网电压和稳态三相并网电流；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述稳态三相并网电压进行信息提取，得到对应的基频正序电压；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述稳态三相并网电流进行信息提取，得到对应的基频正序电流；
根据所述基频正序电压和基频正序电流，得到所述并网逆变器的基频正序阻抗。
基于同一发明构思，本发明专利申请还提供了一种并网逆变器控制结构识别***，包括：
负序阻抗采集模块：用于对并网逆变器进行基频负序电压扰动后，采集所述并网逆变器的基频负序阻抗；
阻抗占比计算模块：用于根据所述并网逆变器的基频负序阻抗，计算所述基频负序阻抗和采集的基频正序阻抗之间的差值，并计算所述差值与所述基频正序阻抗的比值；
控制结构识别模块：用于根据所述差值与所述基频正序阻抗的比值，确定所述并网逆变器的不对称控制采用情况；
控制模式判断模块：用于当所述并网逆变器采用不对称控制结构时，基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式；
其中，所述阻抗占比计算模块中的基频正序阻抗为所述并网逆变器处于稳态运行时的阻抗。
优选的，所述控制结构识别模块，具体用于：
将所述差值与所述基频正序阻抗的比值作为基频负序阻抗幅值占比；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于等于负序控制敏感系数，或所述基频负序阻抗幅值占比小于等于分离环节敏感系数时，所述并网逆变器采用不对称控制结构；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于所述分离环节敏感系数，且所述基频负序阻抗幅值占比小于所述负序控制敏感系数时，所述并网逆变器未采用不对称控制结构。
优选的，所述控制结构识别模块中的基频负序阻抗幅值占比对应的表达式如下：
其中，R表示基频负序阻抗幅值占比；Zn表示基频负序阻抗；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
优选的，所述控制结构识别模块中的负序控制敏感系数对应的计算式如下：
其中，a表示负序控制敏感系数；Vn表示基频负序电压；hn表示并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
优选的，所述控制结构识别模块中的分离环节敏感系数对应的计算式如下：
其中，b表示分离环节敏感系数；Vn表示基频负序电压；kn表示裕度系数；hn表示并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
优选的，所述控制模式判断模块中基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式，包括：
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足有功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用有功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用无功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间不满足所述有功功率平衡控制不等式和所述无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用电流平衡控制模式。
优选的，所述控制模式判断模块中的有功功率平衡控制不等式如下：
|A log|Zn|-A log|Znp||≤g·|A log|Zn||
式中，
其中，Zn表示基频负序阻抗；ZnP表示有功功率平衡控制模式的理论阻抗；g表示精度允许偏差；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；P0表示有功功率稳定值；j表示虚数单位；Q0表示无功功率稳定值；A表示第一关联常数；B表示第二关联常数；C表示第三关联常数。
优选的，所述控制模式判断模块中的有功功率平衡控制不等式如下：
|A log|Zn|-A log|ZnQ||≤g·|A log|Zn||
式中，
其中，Zn表示基频负序阻抗；ZnQ表示无功功率平衡控制模式的理论阻抗；g表示精度允许偏差；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；P0表示有功功率稳定值；j表示虚数单位；Q0表示无功功率稳定值；A表示第一关联常数；B表示第二关联常数；C表示第三关联常数。
优选的，所述负序阻抗采集模块中采集所述并网逆变器的基频负序阻抗，包括：
采集对所述并网逆变器进行基频负序电压扰动后的三相并网电压和三相并网电流；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述三相并网电压进行信息提取，得到对应的基频负序电压；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述三相并网电流进行信息提取，得到对应的基频负序电流；
根据所述基频负序电压和所述基频负序电流，得到所述并网逆变器的基频负序阻抗。
优选的，所述阻抗占比计算模块中的基频正序阻抗包括如下的采集过程：
当并网逆变器稳态运行时，采集所述并网逆变器的稳态三相并网电压和稳态三相并网电流；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述稳态三相并网电压进行信息提取，得到对应的基频正序电压；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述稳态三相并网电流进行信息提取，得到对应的基频正序电流；
根据所述基频正序电压和基频正序电流，得到所述并网逆变器的基频正序阻抗。
基于同一发明构思，本发明专利申请还提供一种计算机设备，包括：一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如前所述的一种并网逆变器控制结构识别方法。
基于同一发明构思，本发明专利申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如前所述的一种并网逆变器控制结构识别方法。
与最接近的现有技术相比，本发明专利申请具有的有益效果如下：
本发明专利申请提供了一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质，包括：对并网逆变器进行基频负序电压扰动后，采集所述并网逆变器的基频负序阻抗；根据所述并网逆变器的基频负序阻抗，计算所述基频负序阻抗和采集的基频正序阻抗之间的差值，并计算所述差值与所述基频正序阻抗的比值；根据所述差值与所述基频正序阻抗的比值，确定所述并网逆变器的不对称控制采用情况；当所述并网逆变器的采用不对称控制结构时，基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式；本发明专利申请通过对并网逆变器施加电压扰动，利用基频正序阻抗和基频负序阻抗之间的内在关系识别并网逆变器的控制结构，有利于提高并网逆变器控制结构的识别准确度；并根据基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，进一步识别并网逆变器采用不对称控制结构中负序电流控制环节的控制模式，有利于提高并网逆变器控制结构的识别完整度。
附图说明
图1为本发明专利申请提供的一种并网逆变器控制结构识别方法的流程示意图；
图2为本发明专利申请提供的一种并网逆变器控制结构识别方法应用于直驱/光伏发电单元主电路的拓扑结构示意图；
图3为本发明专利申请提供的一种并网逆变器控制结构识别方法应用于直驱/光伏发电单元的具体流程示意图；
图4为本发明专利申请提供的一种并网逆变器控制结构识别方法应用于直驱/光伏发电单元中含电压电流正负序分离环节、负序电流控制环节的不对称控制结构示意图；
图5为本发明专利申请提供的一种并网逆变器控制结构识别方法应用于直驱/光伏发电单元中仅含负序电流控制环节的不对称控制结构示意图；
图6为本发明专利申请提供的一种并网逆变器控制结构识别方法应用于直驱/光伏发电单元未采用不对称控制的控制结构示意图；
图7为本发明专利申请提供的具体实施例中基频负序负序阻抗曲线示意图；
图8为本发明专利申请提供的具体实施例中基频负序阻抗幅值占比曲线示意图；
图9为本发明专利申请提供的一种并网逆变器控制结构识别***的结构组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利申请的具体实施方式做进一步的详细说明。
实施例1：
本发明专利申请提供的一种并网逆变器控制结构识别方法，流程示意图如图1所示，包括：
步骤1：对并网逆变器进行基频负序电压扰动后，采集所述并网逆变器的基频负序阻抗；
步骤2：根据所述并网逆变器的基频负序阻抗，计算所述基频负序阻抗和采集的基频正序阻抗之间的差值，并计算所述差值与所述基频正序阻抗的比值；
步骤3：根据所述差值与所述基频正序阻抗的比值，确定所述并网逆变器的不对称控制采用情况；
步骤4：当所述并网逆变器采用不对称控制结构时，基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式；
其中，所述基频正序阻抗为所述并网逆变器处于稳态运行时的阻抗。
具体的，步骤1中所述采集所述并网逆变器的基频负序阻抗，包括：
采集对所述并网逆变器进行基频负序电压扰动后的三相并网电压和三相并网电流；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述三相并网电压进行信息提取，得到对应的基频负序电压；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述三相并网电流进行信息提取，得到对应的基频负序电流；
根据所述基频负序电压和所述基频负序电流，得到所述并网逆变器的基频负序阻抗。
步骤2中所述基频正序阻抗包括如下的采集过程：
当并网逆变器稳态运行时，采集所述并网逆变器的稳态三相并网电压和稳态三相并网电流；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述稳态三相并网电压进行信息提取，得到对应的基频正序电压；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述稳态三相并网电流进行信息提取，得到对应的基频正序电流；
根据所述基频正序电压和基频正序电流，得到所述并网逆变器的基频正序阻抗。
步骤3，包括：
将所述差值与所述基频正序阻抗的比值作为基频负序阻抗幅值占比；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于等于负序控制敏感系数，或所述基频负序阻抗幅值占比小于等于分离环节敏感系数时，所述并网逆变器采用不对称控制结构；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于所述分离环节敏感系数，且所述基频负序阻抗幅值占比小于所述负序控制敏感系数时，所述并网逆变器未采用不对称控制结构。
所述基频负序阻抗幅值占比对应的表达式如下：
其中，R表示基频负序阻抗幅值占比；Zn表示基频负序阻抗；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数，优选的，A＝20。
所述负序控制敏感系数对应的计算式如下：
其中，a表示负序控制敏感系数；Vn表示基频负序电压；hn表示并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数；优选的，A＝20。
所述分离环节敏感系数对应的计算式如下：
其中，b表示分离环节敏感系数；Vn表示基频负序电压；kn表示裕度系数；hn表示并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数，优选的，A＝20。
步骤4中基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式，包括：
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足有功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用有功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用无功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间不满足所述有功功率平衡控制不等式和所述无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用电流平衡控制模式；
所述有功功率平衡控制不等式如下：
|A log|Zn|-A log|Znp||≤g·|A log|Zn||
式中，
其中，Zn表示基频负序阻抗；ZnP表示有功功率平衡控制模式的理论阻抗；g表示精度允许偏差；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；P0表示有功功率稳定值；j表示虚数单位；Q0表示无功功率稳定值；A表示第一关联常数；B表示第二关联常数；C表示第三关联常数；优选的，A＝20，B＝3，C＝2。
所述有功功率平衡控制不等式如下：
|A log|Zn|-A log|ZnQ||≤g·|A log|Zn||
式中，
其中，Zn表示基频负序阻抗；ZnQ表示无功功率平衡控制模式的理论阻抗；g表示精度允许偏差；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；P0表示有功功率稳定值；j表示虚数单位；Q0表示无功功率稳定值；A表示第一关联常数；B表示第二关联常数；C表示第三关联常数；优选的，A＝20，B＝3，C＝2。
本发明专利申请提供的一种并网逆变器控制结构识别方法，通过向并网逆变器注入基频负序电压扰动小信号，测量并网逆变器的基频负序阻抗，再通过检验基频负序阻抗幅值占比是否超过设定的阈值，判断并网逆变器不对称控制采用情况，并根据基频负序阻抗幅值与理论阻抗对比，判断负序电流控制环节采用的控制模式，进而完成并网逆变器控制结构识别。
实施例2：
以一个具体的实施例将本发明提供的一种并网逆变器控制结构识别方法应用于直驱/光伏发电单元，如图2所示，所述直驱/光伏发电单元的拓扑结构包括：输入电流源01、直流母线电容02、并网逆变器03、滤波器04、断路器05、扰动电压源06和电网07。所述输入电流源01接入到直流母线电容02后，与并网逆变器03直流端口相连。并网逆变器03交流端口经由滤波器04与断路器05相连后，接入到扰动电压源06，再与电网07连接。所述并网逆变器03采用三相全桥电路，PWM信号控制并网逆变器03运行，其中，iga、igb、igc为并网逆变器三相交流电流，ia、ib、ic为三相并网电流，va、vb、vc为三相并网电压。
如图3所示，具体实施步骤包括：
步骤S1，扰动电压源06输出置零，闭合断路器05后启动并网逆变器03，增大有功功率，优选地，并网逆变器运行在额定功率。
步骤S2，并网逆变器稳态运行时，采集三相并网电压va、vb、vc和三相并网电流ia、ib、ic，记为稳态三相并网电压va1、vb1、vc1和稳态三相并网电流ia1、ib1、ic1，通过快速傅里叶变换分析和对称分量法，提取得到基频正序电压Vp和基频正序电流Ip，确定并网逆变器基频正序阻抗Zp＝-Vp/Ip以及基频正序电压幅值V+＝|Vp|。
步骤S3，扰动电压源06持续注入设定时长T秒的基频负序电压扰动小信号，基频负序电压扰动小信号的幅值为基频正序电压Vp的k倍，基频负序电压扰动小信号三相表达式为：
其中，van表示a相基频负序电压扰动小信号；vbn表示b相基频负序电压扰动小信号；vcn表示c相基频负序电压扰动小信号；ω1为基波角频率；为基频负序电压扰动信号相位；k表示基频负序电压扰动小信号的为基频正序电压的倍数；Vp表示基频正序电压；扰动电压源06输出基频负序电压扰动小信号的同时启动步骤S4。
步骤S4，采集三相并网电压va、vb、vc和三相并网电流ia、ib、ic，记为扰动三相并网电压va2、vb2、vc2和扰动三相并网电流ia2、ib2、ic2。
步骤S5，对步骤S4采集得到的扰动三相并网电压va2、vb2、vc2和扰动三相并网电流ia2、ib2、ic2进行快速傅里叶变换分析和对称分量法，提取得到基频负序电压Vn和基频负序电流In，确定并网逆变器基频负序阻抗Zn＝-Vn/In和基频负序电压幅值V-＝|Vn|；
步骤S6，根据步骤S4采集得到的扰动三相并网电压va2、vb2、vc2和扰动三相并网电流ia2、ib2、ic2，计算得到有功功率p和无功功率q，并通过滑窗滤波器滤波后，得到有功功率稳定值P0和无功功率稳定值Q0。
步骤S7，检验基频负序阻抗幅值占比是否超过阈值，判断并网逆变器是否采用了不对称控制结构；为消除并网逆变器不同功率运行点下阻抗变化对阈值的影响，定义基频负序阻抗幅值占比的表达式如下：
其中，R表示基频负序阻抗幅值占比；|Zn|表示基频负序阻抗的幅值，|Zp|为基频正序阻抗的幅值；
通过判断基频负序阻抗幅值占比的满足条件，识别并网逆变器的控制结构：
(1)条件1：R≥a时，判断出并网逆变器采用了不对称控制，包括电压电流正负序分离环节、负序电流控制环节；a为负序控制敏感系数，计算式如下：
其中，Vn表示基频负序电压；hn为并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗的幅值。
(2)条件2：R≤b时，判断出并网逆变器采用了不对称控制，包括电压电流正负序分离环节，但不含有负序电流控制环节；b为分离环节敏感系数，计算式如下：
其中，kn为裕度系数，优选的，kn＞1；Vn表示基频负序电压；hn为并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗。
(3)条件3：b＜R＜a时，判断出并网逆变器没有采用不对称控制。
步骤S8，当步骤S7识别结果满足条件1时，进一步根据基频负序阻抗幅值与理论阻抗计算结果对比，判断负序电流控制环节采用的控制模式：
当基频负序阻抗与有功功率平衡控制下理论阻抗计算结果满足如下有功功率平衡控制不等式的关系时，判断出负序电流控制环节采用有功功率平衡控制模式，即消除电网电压不平衡下有功功率的二次波动，所述有功功率平衡控制不等式如下：
|20log|Zn|-20log|Znp||≤g·|20log|Zn||
其中，|Zn|表示基频负序阻抗的幅值；|Znp|表示有功功率平衡控制下理论阻抗的幅值；g为考虑测量误差影响所设定的精度允许偏差；
其中，ZnP表示有功功率平衡控制下理论阻抗；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；为基频正序电压的4次方；/>为基频负序电压的4次方；/>为基频正序电压的平方；/>为基频负序电压的平方；j是虚数单位；P0表示有功功率稳定值；Q0表示无功功率稳定值。
当基频负序阻抗与无功功率平衡控制下理论阻抗满足如下无功功率平衡控制不等式的关系时，判断出负序电流控制环节采用无功功率平衡控制模式，即消除电网电压不平衡下无功功率的二次波动；所述无功功率平衡控制不等式如下：
|20log|Zn|-20log|ZnQ||≤g·|20log|Zn||
其中，|Zn|表示基频负序阻抗的幅值；|ZnQ|表示无功功率平衡控制下理论阻抗的幅值；g为考虑测量误差影响所设定的精度允许偏差；
式中，无功功率平衡控制下理论阻抗ZnQ表达式如下：
其中，ZnQ表示无功功率平衡控制下理论阻抗；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；为基频正序电压的4次方；/>为基频负序电压的4次方；/>为基频正序电压的平方；/>为基频负序电压的平方；j是虚数单位；P0表示有功功率稳定值；Q0表示无功功率稳定值。
当上述有功功率平衡控制不等式和无功功率平衡控制不等式均不满足时，判断并网逆变器在负序电流控制环节采用电流平衡控制模式，即维持电网电压不平衡下三相电流平衡。
步骤S7中所述包含电压电流正负序分离环节、负序电流控制环节的不对称控制结构如图4所示；所述电压电流正负序分离环节，通过接收三相并网电压va、vb、vc和并网逆变器三相交流电流iga、igb、igc采样信号后，分离得到三相正序电压va+、vb+、vc+，三相负序电压va-、vb-、vc-，三相正序电流iga+、igb+、igc+，三相负序电流iga-、igb-、igc-；三相正序电压va+、vb+、vc+输入到锁相环，产生同步旋转参考角θ；三相正序电流iga+、igb+、igc+与同步旋转参考角θ输入到正序电流控制环节，同时由直流电压环产生正序d轴电流参考指令idref+，无功功率环产生正序q轴电流参考指令iqref+；三相负序电流iga-、igb-、igc-，三相负序电压va-、vb-、vc-，以及反向同步旋转参考角-θ，输入到负序电流控制环节；由正序电流控制环节和负序电流控制环节共同生成调制波，经由调制模块，产生并网逆变器的PWM信号。负序电流控制环节的控制模式包括有功功率平衡控制模式、无功功率平衡控制模式、电流平衡控制模式。
有功功率平衡控制模式下，负序d轴电流参考指令idref-、负序q轴电流参考指令iqref-分别满足：
无功功率平衡控制模式下，负序d轴电流参考指令idref-、负序q轴电流参考指令iqref-分别满足：
其中，idref-表示负序d轴电流参考指令；iqref-表示负序q轴电流参考指令；Pref表示有功功率参考指令；Qref为无功功率参考指令；为负序d轴电压；vq -为负序q轴电压；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值。
电流平衡控制模式下，负序d轴电流参考指令idref-、负序q轴电流参考指令iqref-分别满足：
步骤S5中所述包含电压电流正负序分离环节的不对称控制结构如图5所示。所述电压电流正负序分离环节，通过接收三相并网电压va、vb、vc和并网逆变器三相交流电流iga、igb、igc采样信号后，分离得到三相正序电压va+、vb+、vc+和三相正序电流iga+、igb+、igc+；三相正序电压va+、vb+、vc+输入到锁相环，产生同步旋转参考角θ；三相正序电流iga+、igb+、igc+与同步旋转参考角θ输入到正序电流控制环节，同时由直流电压环产生正序d轴电流参考指令idref+，无功功率环产生正序q轴电流参考指令iqref+；由正序电流控制环节生成调制波，经由调制模块，产生并网逆变器的PWM信号。
步骤S5中所述未采用不对称控制的控制结构如图6所示，三相并网电压va、vb、vc输入到锁相环，产生同步旋转参考角θ；并网逆变器三相交流电流iga、igb、igc输入到正序电流控制环节，同时由直流电压环产生正序d轴电流参考指令idref+，无功功率环产生正序q轴电流参考指令iqref+；由正序电流控制环节生成调制波，经由调制模块，产生并网逆变器的PWM信号。
本实例中，对三台3MW直驱风电机组并网逆变器控制结构进行辨识，如图7所示，给出了并网逆变器1～100Hz负序阻抗曲线以及负序阻抗相对于基频正序阻抗的幅值占比曲线，其中基频正序阻抗的幅值为-15.99dB，基频正序电压幅值为V+为563.4V，基频负序电压幅值V-为28.2V，有功功率稳定值P0为3MW，无功功率稳定值Q0为0.3Mvar，精度允许偏差g为0.1。并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值hn为0.1，裕度系数kn取为4，可以计算得到负序控制敏感系数a为-0.38，分离环节敏感系数b为-1.13。根据基频负序阻抗幅值占比计算式，图中含圆圈曲线在50Hz下的基频负序阻抗幅值占比为1.167，满足条件1，识别出型号1直驱风电机组采用了不对称控制，并且不对称控制环节包括电压电流正负序分离环节和负序电流控制环节。并且，计算得到有功功率平衡控制不等式和无功功率平衡控制不等式均不满足，可以识别得到负序电流控制环节采用的是电流平衡控制模式。
图8中含三角形曲线在50Hz下的基频负序阻抗幅值占比为-1.943，满足条件2，识别出型号2直驱风电机组采用了不对称控制，并且不对称控制环节仅包括电压电流正负序分离环节。图8中虚线在50Hz下的基频负序阻抗幅值占比为-0.815，满足条件3，识别出型号3直驱风电机组没有采用不对称控制，由此可见，采用本发明提供的一种并网逆变器控制结构识别对实际直驱/光伏发电单元中并网逆变器的控制结构识别结果与实际控制器控制结构相符，能够有效识别并网逆变器控制结构。
实施例3：
基于同一发明构思，本发明专利申请还提供了一种并网逆变器控制结构识别***，结构组成示意图如图9所示，包括：
负序阻抗采集模块：用于对并网逆变器进行基频负序电压扰动后，采集所述并网逆变器的基频负序阻抗；
阻抗占比计算模块：用于根据所述并网逆变器的基频负序阻抗，计算所述基频负序阻抗和采集的基频正序阻抗之间的差值，并计算所述差值与所述基频正序阻抗的比值；
控制结构识别模块：用于根据所述差值与所述基频正序阻抗的比值，确定所述并网逆变器的不对称控制采用情况；
控制模式判断模块：用于当所述并网逆变器采用不对称控制结构时，基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式；
其中，所述阻抗占比计算模块中的基频正序阻抗为所述并网逆变器处于稳态运行时的阻抗。
所述负序阻抗采集模块中采集所述并网逆变器的基频负序阻抗，包括：
采集对所述并网逆变器进行基频负序电压扰动后的三相并网电压和三相并网电流；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述三相并网电压进行信息提取，得到对应的基频负序电压；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述三相并网电流进行信息提取，得到对应的基频负序电流；
根据所述基频负序电压和所述基频负序电流，得到所述并网逆变器的基频负序阻抗。
所述阻抗占比计算模块中的基频正序阻抗包括如下的采集过程：
当并网逆变器稳态运行时，采集所述并网逆变器的稳态三相并网电压和稳态三相并网电流；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述稳态三相并网电压进行信息提取，得到对应的基频正序电压；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述稳态三相并网电流进行信息提取，得到对应的基频正序电流；
根据所述基频正序电压和基频正序电流，得到所述并网逆变器的基频正序阻抗。
所述控制结构识别模块，具体用于：
将所述差值与所述基频正序阻抗的比值作为基频负序阻抗幅值占比；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于等于负序控制敏感系数，或所述基频负序阻抗幅值占比小于等于分离环节敏感系数时，所述并网逆变器采用不对称控制结构；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于所述分离环节敏感系数，且所述基频负序阻抗幅值占比小于所述负序控制敏感系数时，所述并网逆变器未采用不对称控制结构。
所述控制结构识别模块中的基频负序阻抗幅值占比对应的表达式如下：
其中，R表示基频负序阻抗幅值占比；Zn表示基频负序阻抗；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
所述控制结构识别模块中的负序控制敏感系数对应的计算式如下：
其中，a表示负序控制敏感系数；Vn表示基频负序电压；hn表示并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
所述控制结构识别模块中的分离环节敏感系数对应的计算式如下：
其中，b表示分离环节敏感系数；Vn表示基频负序电压；kn表示裕度系数；hn表示并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
所述控制模式判断模块中基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式，包括：
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足有功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用有功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用无功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间不满足所述有功功率平衡控制不等式和所述无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用电流平衡控制模式。
所述控制模式判断模块中的有功功率平衡控制不等式如下：
|A log|Zn|-A log|Znp||≤g·|A log|Zn||
式中，
其中，Zn表示基频负序阻抗；ZnP表示有功功率平衡控制模式的理论阻抗；g表示精度允许偏差；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；P0表示有功功率稳定值；j表示虚数单位；Q0表示无功功率稳定值；A表示第一关联常数；B表示第二关联常数；C表示第三关联常数。
所述控制模式判断模块中的有功功率平衡控制不等式如下：
|A log|Zn|-A log|ZnQ||≤g·|A log|Zn||
式中，
其中，Zn表示基频负序阻抗；ZnQ表示无功功率平衡控制模式的理论阻抗；g表示精度允许偏差；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；P0表示有功功率稳定值；j表示虚数单位；Q0表示无功功率稳定值；A表示第一关联常数；B表示第二关联常数；C表示第三关联常数。
实施例4：
基于同一种发明构思，本发明专利申请还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor、DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)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，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能，以实现上述实施例中一种并网逆变器控制结构识别方法的步骤。
实施例5：
基于同一种发明构思，本发明专利申请还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(Memory)，所述计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作***。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中一种并网逆变器控制结构识别方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明专利申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明专利申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明专利申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明专利申请是参照根据本发明专利申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明专利申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本发明专利申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明专利申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.一种并网逆变器控制结构识别方法，其特征在于，包括：
对并网逆变器进行基频负序电压扰动后，采集所述并网逆变器的基频负序阻抗；
根据所述并网逆变器的基频负序阻抗，计算所述基频负序阻抗和采集的基频正序阻抗之间的差值，并计算所述差值与所述基频正序阻抗的比值；
根据所述差值与所述基频正序阻抗的比值，确定所述并网逆变器的不对称控制采用情况；
当所述并网逆变器采用不对称控制结构时，基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式；
其中，所述基频正序阻抗为所述并网逆变器处于稳态运行时的阻抗；
所述根据所述差值与所述基频正序阻抗的比值，确定所述并网逆变器的不对称控制采用情况，包括：
将所述差值与所述基频正序阻抗的比值作为基频负序阻抗幅值占比；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于等于负序控制敏感系数，或所述基频负序阻抗幅值占比小于等于分离环节敏感系数时，所述并网逆变器采用不对称控制结构；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于所述分离环节敏感系数，且所述基频负序阻抗幅值占比小于所述负序控制敏感系数时，所述并网逆变器未采用不对称控制结构；
所述基频负序阻抗幅值占比对应的表达式如下：
其中，R表示基频负序阻抗幅值占比；Zn表示基频负序阻抗；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数；
所述基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式，包括：
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足有功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用有功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用无功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间不满足所述有功功率平衡控制不等式和所述无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用电流平衡控制模式。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负序控制敏感系数对应的计算式如下：
其中，a表示负序控制敏感系数；Vn表示基频负序电压；hn表示并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分离环节敏感系数对应的计算式如下：
其中，b表示分离环节敏感系数；Vn表示基频负序电压；kn表示裕度系数；hn表示并网逆变器最大允许负序电流控制参考指令与基频正序电流的比值；Vp表示基频正序电压；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有功功率平衡控制不等式如下：
其中，Zn表示基频负序阻抗；ZnP表示有功功率平衡控制模式的理论阻抗；g表示精度允许偏差；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；P0表示有功功率稳定值；j表示虚数单位；Q0表示无功功率稳定值；A表示第一关联常数；B表示第二关联常数；C表示第三关联常数。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有功功率平衡控制不等式如下：
其中，Zn表示基频负序阻抗；ZnQ表示无功功率平衡控制模式的理论阻抗；g表示精度允许偏差；V+表示基频正序电压的幅值；V-表示基频负序电压的幅值；P0表示有功功率稳定值；j表示虚数单位；Q0表示无功功率稳定值；A表示第一关联常数；B表示第二关联常数；C表示第三关联常数。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集所述并网逆变器的基频负序阻抗，包括：
采集对所述并网逆变器进行基频负序电压扰动后的三相并网电压和三相并网电流；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述三相并网电压进行信息提取，得到对应的基频负序电压；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述三相并网电流进行信息提取，得到对应的基频负序电流；
根据所述基频负序电压和所述基频负序电流，得到所述并网逆变器的基频负序阻抗。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基频正序阻抗包括如下的采集过程：
当并网逆变器稳态运行时，采集所述并网逆变器的稳态三相并网电压和稳态三相并网电流；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述稳态三相并网电压进行信息提取，得到对应的基频正序电压；
采用快速傅里叶变换和对称分量法，对所述稳态三相并网电流进行信息提取，得到对应的基频正序电流；
根据所述基频正序电压和基频正序电流，得到所述并网逆变器的基频正序阻抗。
8.一种并网逆变器控制结构识别***，其特征在于，包括：
负序阻抗采集模块：用于对并网逆变器进行基频负序电压扰动后，采集所述并网逆变器的基频负序阻抗；
阻抗占比计算模块：用于根据所述并网逆变器的基频负序阻抗，计算所述基频负序阻抗和采集的基频正序阻抗之间的差值，并计算所述差值与所述基频正序阻抗的比值；
控制结构识别模块：用于根据所述差值与所述基频正序阻抗的比值，确定所述并网逆变器的不对称控制采用情况；
控制模式判断模块：用于当所述并网逆变器采用不对称控制结构时，基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式；
其中，所述阻抗占比计算模块中的基频正序阻抗为所述并网逆变器处于稳态运行时的阻抗；
所述控制结构识别模块，具体用于：
将所述差值与所述基频正序阻抗的比值作为基频负序阻抗幅值占比；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于等于负序控制敏感系数，或所述基频负序阻抗幅值占比小于等于分离环节敏感系数时，所述并网逆变器采用不对称控制结构；
当所述基频负序阻抗幅值占比大于所述分离环节敏感系数，且所述基频负序阻抗幅值占比小于所述负序控制敏感系数时，所述并网逆变器未采用不对称控制结构；
所述控制结构识别模块中的基频负序阻抗幅值占比对应的表达式如下：
其中，R表示基频负序阻抗幅值占比；Zn表示基频负序阻抗；Zp表示基频正序阻抗；A表示第一关联常数；
所述控制模式判断模块中基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式，包括：
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足有功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用有功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用无功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间不满足所述有功功率平衡控制不等式和所述无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用电流平衡控制模式。
9.如权利要求8所述的***，其特征在于，所述控制模式判断模块中基于所述基频负序阻抗与理论阻抗的对比结果，判断所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用的控制模式，包括：
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足有功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用有功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间满足无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用无功功率平衡控制模式；
当所述基频负序阻抗的幅值和理论阻抗的幅值之间不满足所述有功功率平衡控制不等式和所述无功功率平衡控制不等式时，所述不对称控制结构中的负序电流控制环节采用电流平衡控制模式。
10.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的并网逆变器控制结构识别方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的并网逆变器控制结构识别方法。
CN202311252961.7A 2023-09-26 2023-09-26 一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质 Active CN117293901B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311252961.7A CN117293901B (zh) 2023-09-26 2023-09-26 一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311252961.7A CN117293901B (zh) 2023-09-26 2023-09-26 一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117293901A CN117293901A (zh) 2023-12-26
CN117293901B true CN117293901B (zh) 2024-03-08

Family

ID=89247567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311252961.7A Active CN117293901B (zh) 2023-09-26 2023-09-26 一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117293901B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118244184A (zh) * 2024-05-28 2024-06-25 中国电力科学研究院有限公司 一种并网变流器的序阻抗校核方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07322505A (ja) * 1994-05-24 1995-12-08 Toshiba Corp 系統連系用インバータの制御装置
CN105071405A (zh) * 2015-08-26 2015-11-18 电子科技大学 带不对称非线性负载的微电网***及功率均衡控制方法
CN116388175A (zh) * 2023-04-17 2023-07-04 清华大学 三相lcl型并网逆变器阻抗建模方法及装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07322505A (ja) * 1994-05-24 1995-12-08 Toshiba Corp 系統連系用インバータの制御装置
CN105071405A (zh) * 2015-08-26 2015-11-18 电子科技大学 带不对称非线性负载的微电网***及功率均衡控制方法
CN116388175A (zh) * 2023-04-17 2023-07-04 清华大学 三相lcl型并网逆变器阻抗建模方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于谐波线性化的三相LCL型并网逆变器正负序阻抗建模分析;王程;陈新;陈杰;龚春英;;中国电机工程学报(第21期);5890-5898 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117293901A (zh) 2023-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108154315B (zh) 一种考虑锁相环影响的并网变流器次同步振荡风险分析方法
CN109217371B (zh) 考虑锁相环影响的电压源型变流器并网***稳定性分析方法、装置及***
CN117293901B (zh) 一种并网逆变器控制结构识别方法、***、设备和介质
WO2017177585A1 (zh) 同步旋转坐标系锁相环及其测试方法、装置
CN108448638B (zh) 一种光伏并网逆变器的控制方法、装置及设备
CN114935692B (zh) 一种变换器阻抗测量方法和装置
CN105071390A (zh) 一种h桥三电平有源电力滤波器的控制方法及***
CN113241779B (zh) 一种直驱风电场并网***的稳定分析方法及装置
CN111769574B (zh) 基于能量耗散的直驱风场次/超频振荡抑制方法及装置
CN112039113A (zh) Npc型三相三电平逆变器的阻抗建模方法
Zong et al. Three-port impedance model and validation of VSCs for stability analysis
Gao et al. Improved extended kalman filter based dynamic equivalent method of DFIG wind farm cluster
CN109407543B (zh) 一种风电机组电气模型电压响应特性的验证方法和装置
CN116470569B (zh) 一种全功率风电机组动态阻抗区间确定方法及装置
CN111555354B (zh) 一种自主可再生微电网***的控制方法、装置及存储介质
Chuang et al. Impedance Reconstruction Based Damping Control Strategy for Variable Speed Pumped Storage Unit
Yuan et al. Modelling and Impedance Characterisation of Doubly-fed Wind Turbines
Yuan et al. Stability analysis of grid-connected VSC based on impedance modelling
Hu et al. Impact of Phase-Locked Loop on Transient Stability by Phase Portrait Analysis Method
Chen et al. Detection method of grid voltage sag for offshore wind power converter
Tu et al. Stability Boundary Acquisition of Weak Grid-Tied Single-Stage Inverter
Tang et al. Sequence-impedance-based modelling of grid-connected inverter considering AC-side and AC-DC frequency coupling effects
Vahabzadeh et al. Black-Box Impedance Identification and Modeling for Time-Domain Transient Analysis of Power Electronics-Based Energy Conversion Systems
Yan et al. Aggregation Equivalence Method for Direct-Drive Wind Farms Based on the Excitation–Response Relationship
CN116882342A (zh) 两级式光伏***序阻抗建模方法、装置、设备及介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant