[发明专利]新能源并网变流器的正负序阻抗测量模块、系统及方法

权利要求书

1.一种新能源并网变流器的正负序阻抗测量模块，其特征在于，所述测量模块包括：

扰动电压注入单元，用于向预设的新能源并网变流器仿真模型的并网点注入不同特征频率的扰动电压信号；

并网点电压/电流采集单元，用于在所述扰动电压注入单元向并网点注入各特征频率的扰动电压信号之后，采集所述并网点处与所述各特征频率对应的第一时域电压信号和第一时域电流信号；

阻抗计算单元，用于对所述并网点电压/电流采集单元采集到的所有第一时域电压信号和第一时域电流信号进行FFT插值计算，得到与所述各特征频率对应的第二时域电压信号和第二时域电流信号；依据所述第二时域电压信号和第二时域电流信号获取与所述各特征频率对应的电压幅值、电流幅值和相角，并依据所述电压幅值和电流幅值计算与所述各特征频率对应的阻抗幅值；

阻抗bode图生成单元，用于依据所述各特征频率，及与所述各特征频率对应的阻抗幅值和相角绘制bode图。

2.如权利要求1所述的一种新能源并网变流器的正负序阻抗测量模块，其特征在于，所述扰动电压注入单元包括正序扰动电压注入子单元、负序扰动电压注入子单元和频率注入步长调节子单元；

所述正序扰动电压注入子单元，用于向所述并网点注入正序扰动电压信号；

所述负序扰动电压注入子单元，用于向所述并网点注入负序扰动电压信号；

所述频率注入步长调节子单元，用于调节所述特征频率的间隔步长：当所述特征频率小于预设的频率分段阈值时设定所述间隔步长为第一步长，当所述特征频率大于所述频率分段阈值时设定所述间隔步长为第二步长；所述第一步长小于第二步长，且二者均为整数。

3.一种新能源并网变流器的正负序阻抗测量系统，其特征在于，所述测量系统包括依次连接的控制器、I/O接口设备和实时仿真系统；

所述控制器为新能源并网变流器的实际控制器；

所述I/O接口设备，用于传输所述控制器与实时仿真系统之间的数字信号和模拟信号；

所述实时仿真系统包括如权利要求1-2任一项所述的正负序阻抗测量模块，用于测量所述新能源并网变流器的正负序阻抗。

4.如权利要求3所述的一种新能源并网变流器的正负序阻抗测量系统，其特征在于，所述实时仿真系统还包括上位机、FPGA实时仿真平台和CPU实时仿真平台；所述正负序阻抗测量模块设置在所述CPU实时仿真平台上；

所述上位机，用于构建新能源并网变流器仿真模型并将其编译到所述FPGA实时仿真平台和CPU实时仿真平台；所述新能源并网变流器仿真模型包括电网模型和所述新能源并网变流器的主电路模型；

所述FPGA实时仿真平台通过所述CPU实时仿真平台与控制器交互通信，用于对所述主电路模型中的电力电子器件进行实时仿真；

所述CPU实时仿真平台通过所述I/O接口设备与控制器交互通信，用于对所述电网模型和主电路模型中电力电子器件以外的电路进行实时仿真，及测量所述主电路模型的正负序阻抗。

5.如权利要求3所述的一种新能源并网变流器的正负序阻抗测量系统，其特征在于，

所述I/O接口设备包括依次连接的接收器、数据转换器和适配器；

所述接收器的另一端通过硬接线与所述控制器连接，所述适配器的另一端通过硬接线或PCB板卡与所述实时仿真系统连接。

6.如权利要求4所述的一种新能源并网变流器的正负序阻抗测量系统，其特征在于，

所述电网模型包括串联的理想电压源和等效阻抗；

所述主电路模型包括整流/逆变电路和滤波电路。

7.如权利要求4所述的一种新能源并网变流器的正负序阻抗测量系统，其特征在于，

所述FPGA实时仿真平台的实时仿真步长为纳秒级别的仿真步长。