申请/专利权人：深圳市首航新能源股份有限公司

申请日：2022-11-18

公开（公告）日：2023-03-17

公开（公告）号：CN115498642B

主分类号：H02J3/00

分类号：H02J3/00;H02J3/38;H02M7/48;G06F30/20;G06F113/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.17#授权;2023.01.03#实质审查的生效;2022.12.20#公开

摘要：本发明实施例涉及电力电子技术领域，公开了一种阻抗建模方法、稳定性分析方法及逆变器，首先在逆变器和电网之间的公共耦合点处注入电压扰动并采集该耦合点处的三相输出电压和三相输出电流，然后将三相的电压和电流转换为两相电压和电流并通过控制器调整，接着根据控制器的输出和电网的电压前馈方案，确定两相旋转系统坐标系下的电流小信号矢量，最后根据控制器的输出和电流小信号矢量，确定两相旋转系统坐标系下逆变器的导纳矩阵和电网的阻抗矩阵，本发明实施例提供的阻抗建模方法能够考虑到频率耦合效应产生的导纳，并建立逆变器的阻抗模型，实现稳定性分析。

主权项：1.一种阻抗建模方法，其特征在于，应用于逆变器，所述逆变器的输出端与电网连接，所述方法包括：在所述逆变器和所述电网之间的公共耦合点处注入电压扰动，并采集所述公共耦合点处的三相输出电压和三相输出电流；将系统坐标系下的所述三相输出电压和所述三相输出电流进行坐标转换，以得到旋转控制坐标系下的两相电压矢量和两相电流矢量；通过控制器调整所述两相电压矢量和两相电流矢量，以得到控制器的输出；根据所述控制器的输出和所述电网的电压前馈，确定两相旋转系统坐标系下的电流小信号矢量，具体包括：根据所述控制器的型号，确定所述控制器的延时函数，所述延时函数表达式如下： 表示所述延时函数，表示所述控制器的延时时间，所述控制器的延时时间包括所述控制器的采样延时、计算延时、以及零阶保持器的等效延时，基于所述控制器的输出、所述电网的电压前馈，以及所述延时函数，确定两相静止系统坐标系下的谐波平衡方程，其中，所述控制器包括锁相环控制器和电流环控制器，将所述电流环控制器的输出与所述电网的电压前馈相加，经过所述延时函数输出到两相静止系统坐标系下即可列出谐波平衡方程，所述谐波平衡方程的表达式如下： 表示所述旋转系统坐标系下的两相电压矢量，表示所述静止系统坐标系下的两相电压矢量，表示所述锁相环控制器的输出相角，表示所述控制器的输出、为所述控制器输出的电压矢量，表示所述电网的前馈系数，表示所述延时函数，，表示A相基波电流的幅值，表示A相基波电流的相位，表示电网基波电压的频率，表示A相正序扰动电压的频率，表示A相耦合频率电流的频率，表示扰动频率电流，表示耦合频率电流，表示所述电网的角频率，表示电抗，根据所述谐波平衡方程，确定扰动电流，所述扰动电流包括扰动频率电流和耦合频率电流，其中，联立所述谐波平衡方程和所述控制坐标系下所述控制器的输出，解得所述扰动频率电流和所述耦合频率电流的表达式如下： 其中，，， 表示基波电压的幅值，表示A相正序扰动电压的幅值，表示A相正序扰动电压的相位，表示的共轭，表示所述扰动频率电流，表示所述耦合频率电流，表示所述电网的前馈系数，表示所述延时函数，表示所述锁相环控制器的传递函数，表示所述电流环控制器的传递函数，表示所述逆变器中滤波电感的电感值，根据所述扰动电流和两相旋转系统坐标系下的电流矢量，计算两相旋转系统坐标系下的电流小信号矢量，其中，将所述扰动频率电流和所述耦合频率电流的表达式代入到所述两相旋转系统坐标系下的电流矢量的表达式中，得到两相旋转系统坐标系下的电流小信号矢量的表达式如下： 表示两相旋转系统坐标系下的电流小信号矢量，表示A相耦合频率电流的频率，表示A相正序扰动电压的频率；根据所述控制器的输出和电流小信号矢量，确定两相旋转系统坐标系下所述逆变器的导纳矩阵和所述电网的阻抗矩阵。

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