本申請(qǐng)屬于逆變器，尤其涉及一種逆變器及其線路阻抗檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)光伏并網(wǎng)逆變器到電網(wǎng)的線路阻抗變化時(shí)，會(huì)改變并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的受控模型，影響并網(wǎng)逆變器的控制性能，給并網(wǎng)逆變器的電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來不利影響。因此，對(duì)并網(wǎng)逆變器輸出線路的阻抗進(jìn)行精確辨識(shí)對(duì)于逆變器的準(zhǔn)確控制和電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種逆變器及其線路阻抗檢測(cè)方法，逆變器的輸出端用于連接電網(wǎng)，線路阻抗檢測(cè)方法包括：在逆變器上電運(yùn)行時(shí)，以預(yù)設(shè)的采樣頻率在工頻周期內(nèi)采集逆變器的實(shí)時(shí)輸出電流和實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓；根據(jù)實(shí)時(shí)輸出電流、實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓，獲得電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量；以采樣順序依次根據(jù)電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量更新逆變器與電網(wǎng)之間的線路阻抗。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例中，通過在逆變器上電運(yùn)行時(shí)，以預(yù)設(shè)的采樣頻率在工頻周期內(nèi)采集的實(shí)時(shí)輸出電流、實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓計(jì)算電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量，進(jìn)而根據(jù)電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量更新線路阻抗。基于此，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器的線路阻抗的動(dòng)態(tài)精確識(shí)別，且無需主動(dòng)向逆變器注入擾動(dòng)信號(hào)，對(duì)逆變器的控制簡(jiǎn)單。而且，逆變器本身需要通過檢測(cè)其實(shí)時(shí)輸出電壓、實(shí)時(shí)輸出電流和電網(wǎng)電壓控制逆變器的輸出，因此無需在逆變器中額外增加檢測(cè)線路阻抗的電路，能夠降低逆變器的成本。

3、在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)實(shí)時(shí)輸出電流、實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓，獲得電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量，包括：根據(jù)在工頻周期內(nèi)獲得的所有實(shí)時(shí)輸出電流的平均值，得到電流直流分量；根據(jù)在工頻周期內(nèi)獲得的所有實(shí)時(shí)輸出電壓的平均值，得到電壓直流分量；根據(jù)在工頻周期內(nèi)獲得的所有電網(wǎng)電壓的平均值，得到電網(wǎng)直流分量；根據(jù)采樣的實(shí)時(shí)輸出電流和電流直流分量之差，得到電流交流分量；根據(jù)采樣的實(shí)時(shí)輸出電壓和電壓直流分量之差，得到電壓交流分量；根據(jù)采樣的電網(wǎng)電壓和電網(wǎng)直流分量之差，得到電網(wǎng)交流分量。

4、在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，以采樣順序依次根據(jù)電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量更新逆變器與電網(wǎng)之間的線路阻抗，包括：根據(jù)電壓直流分量和電網(wǎng)直流分量之差得到直流偏差值；根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻的電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量之差得到交流偏差值；根據(jù)直流偏差值和電流直流分量得到電阻值；根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻的交流偏差值和電流交流分量得到當(dāng)前采樣時(shí)刻的電抗值；根據(jù)電阻值與電抗值之和更新線路阻抗。

5、在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，逆變器還用于：根據(jù)電阻值與電抗值之和更新線路阻抗，包括：根據(jù)電阻值與電抗值之和得到當(dāng)前采樣時(shí)刻的阻抗檢測(cè)值；根據(jù)阻抗檢測(cè)值更新線路阻抗。

6、在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，線路阻抗檢測(cè)方法還包括：當(dāng)阻抗檢測(cè)值與線路阻抗之間的差值未處于預(yù)設(shè)范圍時(shí)，將阻抗檢測(cè)值更新為逆變器的線路阻抗。

7、在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，線路阻抗檢測(cè)方法還包括：當(dāng)阻抗檢測(cè)值與線路阻抗之間的差值處于預(yù)設(shè)范圍時(shí)，停止更新線路阻抗。

8、在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，在逆變器初始上電的首個(gè)工頻周期內(nèi)，以采樣頻率在首個(gè)工頻周期內(nèi)采集逆變器的實(shí)時(shí)輸出電流和實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓；根據(jù)在首個(gè)工頻周期采集的實(shí)時(shí)輸出電流、實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓，獲得逆變器在首個(gè)工頻周期內(nèi)的電流直流分量、電壓直流分量和電網(wǎng)直流分量；根據(jù)首個(gè)工頻周期內(nèi)的電流直流分量、電壓直流分量和電網(wǎng)直流分量計(jì)算逆變器的初始線路阻抗。

9、在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，逆變器的輸出端包括至少兩條相線，每一相線分別連接至電網(wǎng)的至少兩個(gè)端子；實(shí)時(shí)輸出電流包括每一相線的相線電流；實(shí)時(shí)輸出電壓包括每一相線的相線電壓；電網(wǎng)電壓包括每一端子的端子電壓；線路阻抗包括每一相線的線路阻抗。

10、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N逆變器，包括：逆變電路，逆變電路的輸出端用于連接電網(wǎng)；以及

11、控制電路，控制電路用于：在逆變電路上電運(yùn)行時(shí)，以預(yù)設(shè)的采樣頻率在工頻周期內(nèi)采集逆變電路的實(shí)時(shí)輸出電流和實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓；根據(jù)實(shí)時(shí)輸出電流、實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓，獲得電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量；以采樣順序依次根據(jù)電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量更新逆變電路與電網(wǎng)之間的線路阻抗。

12、在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，控制電路包括：采樣單元，采樣單元用于以預(yù)設(shè)的采樣頻率在工頻周期內(nèi)采集實(shí)時(shí)輸出電流和實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓；以及控制單元，與采樣單元連接，控制單元用于接收實(shí)時(shí)輸出電流和實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓，并根據(jù)實(shí)時(shí)輸出電流、實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓計(jì)算電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量，以及根據(jù)電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量更新線路阻抗。

13、在一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，逆變電路包括母線電容單元、正負(fù)直流母線、第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂、第四橋臂、第五橋臂和第六橋臂；母線電容單元連接于正負(fù)直流母線之間，母線電容單元包括串聯(lián)的兩個(gè)母線電容；第一橋臂連接于正負(fù)直流母線之間，第一橋臂包括串聯(lián)的第一開關(guān)管和第二開關(guān)管；第一開關(guān)管和第二開關(guān)管之間的中點(diǎn)通過第一相線與電網(wǎng)的第一端子連接；第二橋臂連接于第一橋臂的中點(diǎn)和兩個(gè)母線電容的中點(diǎn)之間；第三橋臂連接于正負(fù)直流母線之間，第三橋臂包括串聯(lián)的第三開關(guān)管和第四開關(guān)管；第三開關(guān)管和第四開關(guān)管之間的中點(diǎn)通過第二相線與電網(wǎng)的第二端子連接；第四橋臂連接于第三橋臂的中點(diǎn)和兩個(gè)母線電容的中點(diǎn)之間；第五橋臂連接于正負(fù)直流母線之間，第五橋臂包括串聯(lián)的第五開關(guān)管和第六開關(guān)管；第五開關(guān)管和第六開關(guān)管之間的中點(diǎn)通過第三相線與電網(wǎng)的第三端子連接；第六橋臂連接于第一橋臂的中點(diǎn)和兩個(gè)母線電容的中點(diǎn)之間。

技術(shù)特征：

1.一種逆變器的線路阻抗檢測(cè)方法，所述逆變器的輸出端用于連接電網(wǎng)，其特征在于，所述線路阻抗檢測(cè)方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的線路阻抗檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述實(shí)時(shí)輸出電流、所述實(shí)時(shí)輸出電壓以及所述電網(wǎng)電壓，獲得電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以及電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量，包括：

3.如權(quán)利要求1或2所述的線路阻抗檢測(cè)方法，其特征在于，所述以采樣順序依次根據(jù)所述電流直流分量、所述電壓直流分量、所述電網(wǎng)直流分量以及所述電流交流分量、所述電壓交流分量和所述電網(wǎng)交流分量更新所述逆變器與所述電網(wǎng)之間的線路阻抗，包括：

4.如權(quán)利要求3所述的線路阻抗檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電阻值與所述電抗值之和更新所述線路阻抗，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的線路阻抗檢測(cè)方法，其特征在于，還包括：

6.如權(quán)利要求5所述的線路阻抗檢測(cè)方法，其特征在于，還包括：

7.如權(quán)利要求1所述的線路阻抗檢測(cè)方法，其特征在于，還包括：

8.如權(quán)利要求1至7任意一項(xiàng)所述的線路阻抗檢測(cè)方法，其特征在于，所述逆變器的輸出端包括至少兩條相線，每一所述相線分別連接至所述電網(wǎng)的至少兩個(gè)端子；

9.?一種逆變器，其特征在于，包括：

10.?如權(quán)利要求9所述的逆變器，其特征在于，所述控制電路包括：

11.如權(quán)利要求9或10所述的逆變器，其特征在于，所述逆變電路包括母線電容單元、正負(fù)直流母線、第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂、第四橋臂、第五橋臂和第六橋臂；

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N逆變器及其線路阻抗檢測(cè)方法，在逆變器上電運(yùn)行時(shí)，以預(yù)設(shè)的采樣頻率在工頻周期內(nèi)采集的實(shí)時(shí)輸出電流、實(shí)時(shí)輸出電壓以及電網(wǎng)電壓計(jì)算電流直流分量、電壓直流分量、電網(wǎng)直流分量以電流交流分量、電壓交流分量和電網(wǎng)交流分量，根據(jù)電流直流分量、所述電壓直流分量、所述電網(wǎng)直流分量以及所述電流交流分量、所述電壓交流分量和所述電網(wǎng)交流分量更新線路阻抗。基于此，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器的線路阻抗的動(dòng)態(tài)精確識(shí)別，且無需主動(dòng)向逆變器注入擾動(dòng)信號(hào)，對(duì)逆變器的控制簡(jiǎn)單。而且，逆變器本身需要通過檢測(cè)其實(shí)時(shí)輸出電壓、實(shí)時(shí)輸出電流和電網(wǎng)電壓控制逆變器的輸出，因此無需在逆變器中額外增加檢測(cè)線路阻抗的電路，能夠降低逆變器的成本。

技術(shù)研發(fā)人員：李彥龍,張春旭,楊洋,朱愷俊,王華,孫闖闖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江艾羅網(wǎng)絡(luò)能源技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19