不平衡及谐波电网下基于多模块复数滤波器的电网阻抗检测方法
2018-04-12杨莹,张兴,李明
杨 莹,张 兴,李 明
(合肥工业大学电气与自动化工程学院,合肥230009)
高电网阻抗是弱电网的主要电气特性之一[1-3],电网阻抗特性的变化会对并网逆变器控制环路增益、带宽及控制性能产生影响,甚至引起逆变器并网电能质量和稳定性问题。针对弱电网下并网逆变器的控制,采用基于阻抗的稳定性判据是研究并网逆变器和电网之间交互作用的一项重要方法[4-5],而该判据需要获取准确的电网阻抗信息,因此,电网阻抗检测具有重要意义。
目前,电网阻抗检测方法主要可以分为被动检测和主动检测,被动检测无需向电网中注入扰动,但其检测结果会受到并网系统中其他并网设备的影响[6-7];主动检测则需要向电网注入扰动,其最常用的方式为通过向系统中注入非特征次谐波,并提取相应的谐波响应信号计算电网阻抗[8-10]。针对谐波响应信号的提取方法,文献[11]通过采用离散傅里叶变换DFT(discrete Fourier transform)来提取相应谐波,但是,该方案在实际应用中存在谐波频谱干扰和频谱泄漏问题,电网阻抗检测精度会受到影响;针对上述DFT存在的问题,文献[12]采用复数滤波器 CCF(complex coefficient filters)提取相应的响应信号,在理想电网或不平衡电网情况下,能够较准确地实现电网阻抗检测,但在电网电压特定次背景谐波中含量较大情况下,电网阻抗检测精度下降。
针对上述存在的问题,本文提出一种基于多模块复数滤波器MCCF(multiple complex coefficient filters)和非特征次谐波注入的电网阻抗检测方法。所提电网阻抗检测方法使用MCCF实现对公共耦合点PCC(point of common coupling)电压非特征次谐波分量和电流非特征次谐波分量的准确提取,从而经过计算得出电网阻抗的阻性分量和感性分量。……
