一种基于零序电压注入的电网阻抗检测方法及装置

技术特征：
1.一种基于零序电压注入的电网阻抗检测方法，其特征在于：(1)利用卡尔曼滤波算法提取公共耦合点pcc处电压的三次谐波幅值和入网电流的三次谐波幅值；(2)在脉冲宽度调制pwm之前注入三次谐波，在逆变器的输出侧产生零序电压；(3)再利用所述卡尔曼滤波算法提取所述公共耦合点pcc处电压的三次谐波幅值和入网电流的三次谐波幅值；(4)计算得出所述公共耦合点pcc处电压和入网电流的三次谐波幅值变化量，基于此变化量，得到电网阻抗。2.根据权利要求1所述的基于零序电压注入的电网阻抗检测方法，其特征在于，所述卡尔曼滤波器算法包括如下步骤：(1.1)预测变量的初始状态，(1.2)计算误差协方差矩阵，p-(k)＝ap(k-1)a
t
q(k-1)；(1.3)更新卡尔曼增益，k(k)＝p-1
(k)c
t
[cp-(k)c
t
r(k)]-1
；(1.4)更新状态观测值，(1.5)更新误差协方差矩阵，p(k)＝[i-k(k)c]p-(k)；(1.6)返回步骤(1.1)，直至观测值等于实际值结束；其中：其中x(k)是时间k的状态向量，a是与特定线性系统相关的状态转移矩阵，c是观测矩阵，q(k)是系统内部的噪声，r(k)是实际观测的测量噪声，p(k)是估计误差的协方差矩阵，k(k)是卡尔曼增益；是对x(k)的估计，p-(k)是在时刻k的估计,是在时刻k的估计。3.根据权利要求2所述的基于零序电压注入的电网阻抗检测方法，其特征在于：q选取数值0.1，r选取数值1。4.根据权利要求1所述的基于零序电压注入的电网阻抗检测方法，其特征在于，注入的所述三次谐波电压幅度设置为电网谐波电压的限定值以内。5.根据权利要求1所述的基于零序电压注入的电网阻抗检测方法，其特征在于：所述公共耦合点pcc处电压为相电压，注入三次谐波前满足下述公式：注入三次谐波电压后：其中：和为注入三次谐波前后所述pcc处电压的三次谐波幅值；和为注入三次谐波前后所述入网电流的三次谐波幅值；为电网背景谐波中三次谐波电压幅值，注入三次谐波电压前后，其幅值变化忽略不计；ω为角频率；z
g
为所述电网阻抗，为纯电感。6.根据权利要求5所述的基于零序电压注入的电网阻抗检测方法，其特征在于，所述电网阻抗计算公式为：
其中：为所述公共耦合点pcc处电压和入网电流的三次谐波变化量。7.一种基于零序电压注入的电网阻抗检测装置，其特征在于，包括：谐波提取模块：用于利用卡尔曼滤波器提取公共耦合点pcc处电压的三次谐波幅值和入网电流的三次谐波幅值；零序电压产品模块：用于在脉冲宽度调制pwm之前注入三次谐波，在逆变器的输出侧产生零序电压；确定模块：用于计算得出所述公共耦合点pcc处电压和入网电流的三次谐波幅值变化量；基于所述公共耦合点pcc处电压和入网电流的三次谐波幅值变化量，得到电网阻抗。8.一种计算机设备，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1～6任一项所述的基于零序电压注入的电网阻抗检测方法。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1～6任一项所述的基于零序电压注入的电网阻抗检测方法。

技术总结
本发明公开了一种基于零序电压注入的电网阻抗检测方法及装置，属于电力电子技术领域。该方法包括：利用卡尔曼滤波器提取公共耦合点PCC处电压的三次谐波幅值和入网电流的三次谐波幅值；在脉冲宽度调制PWM之前注入三次谐波，在逆变器的输出侧产生零序电压；再利用所述卡尔曼滤波器提取所述公共耦合点PCC处电压的三次谐波幅值和入网电流的三次谐波幅值；计算得出所述公共耦合点PCC处电压和入网电流的三次谐波幅值变化量，基于此变化量，得到电网阻抗。本发明能够快速的检测出电网阻抗大小，在提高检测精度的同时减少主动检测方法对系统的影响。系统的影响。系统的影响。


技术研发人员：吴卫民 程晏淇 安丽琼
受保护的技术使用者：上海海事大学
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/8/14