CN117054746B - 一种新能源现场的阻抗同步测量系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种新能源现场的阻抗同步测量系统和方法，包括：阻抗计算监控单元、扰动注入单元、一个或多个信号采样单元和通信线；扰动注入单元连接在阻抗同步测量系统外部的新能源场站的变压器和交流母线之间；每个信号采样单元的一端配置在新能源场站中对应的新能源机组上，一个或多个信号采样单元的另一端与所述阻抗计算监控单元连接；阻抗计算监控单元与扰动注入单元连接；本申请的每个信号采样单元的一端配置在新能源场站中对应的新能源机组上，每个信号采样单元的另一端与阻抗计算监控单元连接，可以一次性采集所有需要测量的新能源机组的数据进行阻抗计算，有效降低现场安装阻抗同步测量系统的接线工作量，提高新能源机组的阻抗测量效率。
Description
技术领域
本申请属于新能源涉网性能测试领域，具体涉及一种新能源现场的阻抗同步测量系统和方法。
背景技术
大规模新能源并网形成了局部双高电力系统，其运行特性与传统电力系统相比发生深刻变化，自2009年起，全球多地区相继发生新能源宽频振荡事故，导致新能源及火电机组脱网、送出能力受限、弃风弃光增加，甚至输电设备损坏，宽频振荡已成为制约大规模新能源发展的一个主要问题。
阻抗分析是宽频振荡风险评估的基础手段，是新能源控制特性优化重要前提，阻抗分析需要新能源阻抗，其获取方法主要有解析法、仿真扫描法和现场测量法，解析法是数学推导方法，依赖装置完整控制结构和参数，实际新能源机组控制结构和参数为制造商核心机密，难以准确获取，存在控制“黑/灰箱化”问题；仿真扫描法无需提供控制结构参数，但仿真平台计算步长、接口延时、开关模型等效参数等因素均会降低阻抗测量精度；如图1所示为现有阻抗测量装置，现场测量法通过阻抗测量装置，对实际运行新能源机组直接进行阻抗测量，是解决仿真扫描法存在问题的有效手段；现有技术的现场测量法存在的缺陷是：1)当阻抗测量装置与待测新能源机组之间存在汇集系统，则汇集系统所含的其他新能源机组、变压器、线路会影响测量精度；2)为实现场站内不同类型新能源机组的阻抗测量，需要分别对每个型号机组机端开展现场测量，无法实现多个类型新能源机组阻抗同步测量，极大降低了现场测量效率。
申请公布号为CN 109521276 A，名称为一种高压大容量阻抗测量装置及其扰动控制方法、申请公布号为CN 107315112 A，名称为一种兆瓦级宽频带阻抗测量装置及其控制方法和申请公布号为CN 109459615 A，名称为基于级联型多电平变换器的高压阻抗测量装置及控制方法的申请文件存在的缺点如下：1)为了避免汇集系统影响阻抗测量精度，将阻抗测量装置安装于新能源机端，为测量场站内不同机组阻抗，需要将测量装置在场站内频繁移动安装，极大增加了现场安装接线工作量；2)为实现场站内不同类型新能源机组的阻抗测量，需要分别在每个型号机组机端开展现场测量，无法实现多个类型新能源机组阻抗同步测量，极大降低了现场测量效率。
申请公布号为CN 110108946 A，名称为三相并网变流器的自阻抗和互阻抗测量系统及方法和申请公布号为CN 112649670 A，名称为不利电网条件下的并网变流器系统阻抗测量方法及相关设备的申请文件的缺点如下：阻抗测量装置仍然接入新能源发电单元与电网(相当于汇集系统)之间，扰动注入单元、信号采样单元、阻抗计算监控单元集中配置，仍然无法解决测量场站内不同机组阻抗需要频繁移动安装阻抗测量装置、无法实现多个类型新能源机组阻抗同步测量的问题；
申请公布号为CN 116087623 A，名称为一种新能源并网系统整体阻抗测量方法及装置的申请文件的缺点如下：阻抗测量装置仍然接入新能源发电单元与电网(相当于汇集系统)之间，该申请虽然可以测量外部系统整体阻抗，但外部系统所包含的其他新能源机组，其阻抗无法具体获知，无法实现多个类型新能源机组阻抗同步测量的问题；
申请公布号为CN 114837900 A,名称为风力发电系统宽频阻抗在线主动测量装置、方法及应用的申请文件的缺点如下：阻抗测量装置配置在风电集群出口，能够实现对多个风电机组组成的风力发电系统阻抗的整体测量，但无法排除汇集系统对阻抗测量精度的影响，只能测量风力发电系统整体阻抗，不能测量其中单个风电机组的具体阻抗。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本申请提出一种新能源现场的阻抗同步测量系统，包括：阻抗计算监控单元、扰动注入单元、一个或多个信号采样单元和通信线；
所述扰动注入单元连接在阻抗同步测量系统外部的新能源场站的变压器和交流母线之间；
每个所述信号采样单元的一端配置在所述新能源场站中对应的新能源机组上，所述一个或多个信号采样单元的另一端与所述阻抗计算监控单元连接；
所述阻抗计算监控单元通过所述通信线与所述扰动注入单元连接；
所述阻抗计算监控单元，用于发送不同的扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给所述交流母线，并接收各信号采样单元采集的扰动数据；还用于根据所述扰动数据，计算得到各信号采样单元所配置的新能源机组的阻抗。
优选的，所述信号采样单元的数量根据需要测量的所述新能源机组的数量进行确定。
基于同一发明构思，本申请还提供了一种新能源现场的阻抗同步测量方法，包括：阻抗同步测量系统的阻抗计算监控单元通过发送不同的扰动电压指令给扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给交流母线，并接收各信号采样单元采集的扰动数据；
所述阻抗计算监控单元根据所述扰动数据，计算得到各信号采样单元所配置的新能源机组的阻抗；
其中，所述阻抗同步测量系统为发明内容中任一项所述的一种新能源现场的阻抗同步测量系统。
优选的，所述扰动电压指令包括：相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令和相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令，所述fp为所述阻抗计算监控单元预先设置的各频率点fp，所述f1为电网频率。
优选的，所述扰动数据包括：第一次扰动数据和第二次扰动数据；所述阻抗同步测量系统的阻抗计算监控单元通过发送不同的扰动电压指令给扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给交流母线，并接收各信号采样单元采集的扰动数据，包括：
阻抗计算监控单元在每个频率点fp下发送相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令给扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令对应的扰动电压给交流母线，并接收各信号采样单元在相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令下采集的第一次扰动数据；
阻抗计算监控单元在每个频率点fp下发送相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令给扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令对应的扰动电压给交流母线，并接收各信号采样单元在相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令下采集的第二次扰动数据；
其中，所述第一次扰动数据至少包括下述的一种或多种：第一次扰动三相电压和第一次扰动三相电流；所述第二次扰动数据至少包括下述的一种或多种：第二次扰动三相电压和第二次扰动三相电流。
优选的，所述阻抗计算监控单元根据所述扰动数据，计算得到各信号采样单元所配置的新能源机组的阻抗，包括：
对所述扰动数据进行傅里叶变换，得到扰动频域信号，并基于所述扰动频域信号，计算得到各信号采样单元在每个频率点fp下的新能源机组的阻抗；
汇总各信号采样单元在所有频率点fp下新能源机组的阻抗，作为各信号采样单元所配置的新能源机组的阻抗。
优选的，所述扰动频域信号包括：扰动正序频域信号和扰动负序频域信号；所述对所述扰动数据进行傅里叶变换，得到扰动频域信号，基于所述扰动频域信号，并计算得到各信号采样单元在每个频率点fp下的新能源机组的阻抗，包括：
所述阻抗计算监控单元在相序为正序，频率为fp下，分别对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的扰动数据进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的扰动正序频域信号；
所述阻抗计算监控单元在相序为负序，频率为fp-2f1下，分别对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的扰动数据进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的扰动负序频域信号；
基于所有配置的新能源机组的扰动正序频域信号和扰动负序频域信号，计算每个配置的新能源机组外其他配置的新能源机组的扰动电流频域信号之和；
基于每个配置的新能源机组的扰动正序频域信号、扰动负序频域信号和除该新能源机组外其他配置的新能源机组的扰动电流频域信号之和，计算得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的新能源机组的阻抗；
其中，所述扰动正序频域信号包括：第一次扰动正序频域信号和第二次扰动正序频域信号；所述扰动负序频域信号包括：第一次扰动负序频域信号和第二次扰动负序频域信号；所述扰动电流频域信号之和包括：第一次扰动电流正序频域信号之和、第二次扰动电流正序频域信号之和、第一次扰动电流负序频域信号之和与第二次扰动电流负序频域信号之和。
优选的，所述傅里叶变换包括：快速傅里叶变换、离散傅里叶变换和递归离散傅里叶变换。
优选的，所述第一次扰动正序频域信号包括：第一次扰动电压正序频域信号和第一次扰动电流正序频域信号；所述第二次扰动正序频域信号包括：第二次扰动电压正序频域信号和第二次扰动电流正序频域信号；所述第一次扰动负序频域信号包括：第一次扰动电压负序频域信号和一次扰动电流负序频域信号；所述第二次扰动负序频域信号包括：第二次扰动电压负序频域信号和第二次扰动电流负序频域信号。
优选的，所述每个频率点fp下的新能源机组的阻抗包括：每个频率点fp下的新能源机组的正序阻抗、每个频率点fp下的新能源机组的正序耦合阻抗、每个频率点fp下的新能源机组的负序阻抗和每个频率点fp下的新能源机组的负序耦合阻抗；所述每个频率点fp下的新能源机组的阻抗的计算式，如下：
其中，Zpp为每个频率点fp下的新能源机组的正序阻抗，Zpn为每个频率点fp下的新能源机组的正序耦合阻抗，Znp为每个频率点fp下的新能源机组的负序阻抗，Znn为每个频率点fp下的新能源机组的负序耦合阻抗，ip1为配置的新能源机组的第一次扰动电流正序频域信号，ip2为配置的新能源机组的第一次扰动电流正序频域信号，vn1为配置的新能源机组的第一次扰动电压负序频域信号，in1为配置的新能源机组的第一次扰动电流负序频域信号，vp2为配置的新能源机组的第二次扰动电压正序频域信号，vp1为配置的新能源机组的第一次扰动电压正序频域信号，vn2为配置的新能源机组的第二次扰动电压负序频域信号，in2为配置的新能源机组的第二次扰动电流负序频域信号，irest_p1为其他配置的新能源机组的第一次扰动电流正序频域信号之和、irest_p2其他配置的新能源机组的第二次扰动电流正序频域信号之和、irest_n1为其他配置的新能源机组的第一次扰动电流负序频域信号之和与irest_n2为其他配置的新能源机组的第二次扰动电流负序频域信号之和。
与最接近的现有技术相比，本申请具有的有益效果如下：
本申请提供了一种新能源现场的阻抗同步测量系统和方法，其特征在于，包括：阻抗计算监控单元、扰动注入单元、一个或多个信号采样单元和通信线；所述扰动注入单元连接在阻抗同步测量系统外部的新能源场站的变压器和交流母线之间；每个所述信号采样单元的一端配置在所述新能源场站中对应的新能源机组上，所述一个或多个信号采样单元的另一端与所述阻抗计算监控单元连接；所述阻抗计算监控单元通过所述通信线与所述扰动注入单元连接；所述阻抗计算监控单元，用于发送不同的扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给所述交流母线，并接收各信号采样单元采集的扰动数据；还用于根据所述扰动数据，计算得到各信号采样单元所配置的新能源机组的阻抗，本申请的阻抗同步测量系统中的每个信号采样单元的一端配置在新能源场站中对应的新能源机组上，所述每个信号采样单元的另一端与所述阻抗计算监控单元连接，可以一次性采集所有需要测量的新能源机组的数据进行阻抗计算，有效降低现场安装阻抗同步测量系统的接线工作量，提高新能源机组的阻抗测量效率。
附图说明
图1为本申请提供的一种新能源现场的阻抗同步测量系统示意图；
图2为本申请提供的应用阻抗同步测量系统的新能源场站的结构示意图；
图3为本申请提供的一种新能源现场的阻抗同步测量方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式做进一步的详细说明。
实施例1：
本申请提供的一种新能源现场的阻抗同步测量系统如图1所示，包括：阻抗计算监控单元、扰动注入单元、一个或多个信号采样单元和通信线；
如图2所示，扰动注入单元连接在阻抗同步测量系统外部的新能源场站的变压器和交流母线之间，每个信号采样单元的一端配置在新能源场站中对应的新能源机组上，新能源机组可以是不同型号的新能源机组，一个或多个信号采样单元的另一端与阻抗计算监控单元连接，信号采样单元的数量根据需要测量的所述新能源机组的数量进行确定，阻抗计算监控单元通过通信线与所述扰动注入单元连接，通信线和采样单元可以设置多个冗余，变压器和电网连接，电网频率为f1，新能源场站包括无功补偿装置、k条汇集线，每条汇集线接入一定数量新能源机组，记汇集线m中第n台新能源机组为新能源机组mn；无功补偿装置与k条汇集线并联接入场站交流母线；本申请的每个信号采样单元的一端配置在新能源场站中对应的新能源机组上，每个信号采样单元的另一端与阻抗计算监控单元连接，可以一次性采集所有需要测量的新能源机组的数据进行阻抗计算，有效降低现场安装阻抗同步测量系统的接线工作量，提高新能源机组的阻抗测量效率；且扰动注入单元连接在阻抗同步测量系统外部的新能源场站的变压器和交流母线之间，能够消除汇集系统参数对阻抗测量精度的影响，无需移动扰动注入单元，有效降低现场安装接线工作量；信号采样单元能够同步测量场站内不同型号多个新能源机组阻抗，有效提高现场阻抗测量效率。
实施例2：
基于同一种发明构思，本申请还提供了一种新能源现场的阻抗同步测量方法如图3所示，包括：
步骤1：阻抗同步测量系统的阻抗计算监控单元通过发送不同的扰动电压指令给扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给交流母线，并接收各信号采样单元采集的扰动数据；
步骤2：所述阻抗计算监控单元根据所述扰动数据，计算得到各信号采样单元所配置的新能源机组的阻抗；
其中，所述阻抗同步测量系统为本申请任一项所述的一种新能源现场的阻抗同步测量系统；
具体地，步骤1包括：
阻抗计算监控单元预先设置各频率点fp，阻抗计算监控单元在每个频率点fp下发送相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令通过通信线给扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令对应的扰动电压给交流母线，并同时接收各信号采样单元在相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令下持续采集新能源机组的交流端口三相电压va、vb、vc处和交流端口三相电流ia、ib、ic，作为第一次扰动数据，还包括将第一次扰动数据通过通信线发送给阻抗计算监控单元，第一次扰动数据至少包括下述的一种或多种：第一次扰动三相电压va1、vb1、vc1和第一次扰动三相电流ia1、ib1、ic1；
阻抗计算监控单元在每个频率点fp下发送相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令给扰动注入单元，进而控制扰动注入单元产生所述相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令对应的扰动电压给交流母线，并接收各信号采样单元在相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令下持续采集新能源机组的交流端口三相电压va、vb、vc和交流端口三相电流ia、ib、ic，作为第二次扰动数据，还包括将第二次扰动数据通过通信线发送给阻抗计算监控单元；第二次扰动数据至少包括下述的一种或多种：第二次扰动三相电压va2、vb2、vc2和第二次扰动三相电流ia2、ib2、ic2；
具体地，步骤2包括：
扰动正序频域信号包括：第一次扰动正序频域信号和第二次扰动正序频域信号；第一次扰动正序频域信号包括：第一次扰动电压正序频域信号和第一次扰动电流正序频域信号；第二次扰动正序频域信号包括：第二次扰动电压正序频域信号和第二次扰动电流正序频域信号；第一次扰动负序频域信号包括：第一次扰动电压负序频域信号和第一次扰动电流负序频域信号；第二次扰动负序频域信号包括：第二次扰动电压负序频域信号和第二次扰动电流负序频域信号；
阻抗计算监控单元在相序为正序，频率为fp下，对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的第一次扰动三相电压va1、vb1、vc1进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的第一次扰动电压正序频域信号vp1，对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的第一次扰动三相电流ia1、ib1、ic1进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的第一次扰动电流正序频域信号ip1，傅里叶变换包括：快速傅里叶变换、离散傅里叶变换和递归离散傅里叶变换；
阻抗计算监控单元在相序为负序，频率为fp-2f1下，对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的第一次扰动三相电压va1、vb1、vc1进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的第一次扰动电压负序频域信号vn1，对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的第一次扰动三相电流ia1、ib1、ic1进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的第一次扰动电流负序频域信号in1；
所述阻抗计算监控单元在相序为正序，频率为fp下，对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的第二次扰动三相电压va2、vb2、vc2进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的第二次扰动电压正序频域信号vp2，对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的第二次扰动三相电流ia2、ib2、ic2进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的第二次扰动电流正序频域信号ip2；
阻抗计算监控单元在相序为负序，频率为fp-2f1下，对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的第二次扰动三相电压va2、vb2、vc2进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的第二次扰动电压负序频域信号vn2，对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的第二次扰动三相电流ia2、ib2、ic2进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的第二次扰动电流负序频域信号in2；
基于所有配置的新能源机组的扰动正序频域信号和扰动负序频域信号，计算每个配置的新能源机组外其他配置的新能源机组的扰动电流频域信号之和；基于每个配置的新能源机组的扰动正序频域信号、扰动负序频域信号和除该新能源机组外其他配置的新能源机组的扰动电流频域信号之和计算得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的新能源机组的阻抗，所述扰动电流频域信号之和包括：第一次扰动电流正序频域信号之和、第二次扰动电流正序频域信号之和、第一次扰动电流负序频域信号之和与第二次扰动电流负序频域信号之和；
每个频率点fp下的新能源机组的阻抗包括：每个频率点fp下的新能源机组的正序阻抗、每个频率点fp下的新能源机组的正序耦合阻抗、每个频率点fp下的新能源机组的负序阻抗和每个频率点fp下的新能源机组的负序耦合阻抗；所述每个频率点fp下的新能源机组的阻抗的计算式，如下：
其中，Zpp为每个频率点fp下的新能源机组的正序阻抗，Zpn为每个频率点fp下的新能源机组的正序耦合阻抗，Znp为每个频率点fp下的新能源机组的负序阻抗，Znn为每个频率点fp下的新能源机组的负序耦合阻抗，ip1为配置的新能源机组的第一次扰动电流正序频域信号，ip2为配置的新能源机组的第一次扰动电流正序频域信号，vn1为配置的新能源机组的第一次扰动电压负序频域信号，in1为配置的新能源机组的第一次扰动电流负序频域信号，vp2为配置的新能源机组的第二次扰动电压正序频域信号，vp1为配置的新能源机组的第一次扰动电压正序频域信号，vn2为配置的新能源机组的第二次扰动电压负序频域信号，in2为配置的新能源机组的第二次扰动电流负序频域信号，irest_p1为其他配置的新能源机组的第一次扰动电流正序频域信号之和、irest_p2其他配置的新能源机组的第二次扰动电流正序频域信号之和、irest_n1为其他配置的新能源机组的第一次扰动电流负序频域信号之和与irest_n2为其他配置的新能源机组的第二次扰动电流负序频域信号之和；
新能源机组的阻抗的计算除了采用所给出形式，还可采用其他等效计算方式，实质一样，汇总各信号采样单元在所有频率点fp下新能源机组的阻抗，作为各信号采样单元所配置的新能源机组的阻抗，并对阻抗进行图形化显示和存储，本申请通过在各频率点下对新能源场站的交流母线进行扰动，获得每个新能源机组的扰动数据，并进行每个新能源机组的阻抗计算，有效提高现场阻抗测量计算效率。
实施例3：
如图2所示，以新能源机组jy和新能源机组kz为例，说明本申请多机阻抗同步测量方法；将信号采样单元1配置在新能源机组jy交流端口，将信号采样单元2配置在新能源机组kz交流端口；设置各频率点fp由1Hz逐步增加到5000Hz进行测量，5000次测量得到的阻抗数据最终形成新能源机组阻抗，通过本申请的新能源现场的阻抗同步测量方法，进行阻抗计算；
监控单元计算每个频率点fp下新能源机组jy的阻抗，新能源机组jy的阻抗包括新能源机组jy的正序阻抗Zjypp、新能源机组jy的正序耦合阻抗Zjypn、新能源机组jy的负序阻抗Zjynn、新能源机组jy的负序耦合阻抗Zjynp，每个频率点fp下新能源机组jy的阻抗的计算式如下：
其中，Zjypp为每个频率点fp下的新能源机组jy的正序阻抗，Zjypn为每个频率点fp下的新能源机组jy的正序耦合阻抗，Zjynp为每个频率点fp下的新能源机组jy的负序阻抗，Zjynn为每个频率点fp下的新能源机组jy的负序耦合阻抗，i1p1为基于信号采样单元1采集的数据处理得到的第一次扰动电流正序频域信号，i1p2为基于信号采样单元1采集的数据处理得到的第一次扰动电流正序频域信号，v1n1为基于信号采样单元1采集的数据处理得到的第一次扰动电压负序频域信号，i1n1为基于信号采样单元1采集的数据处理得到的第一次扰动电流负序频域信号，v1p2为基于信号采样单元1采集的数据处理得到的第二次扰动电压正序频域信号，v1p1为基于信号采样单元1采集的数据处理得到的第一次扰动电压正序频域信号，v1n2为基于信号采样单元1采集的数据处理得到的第二次扰动电压负序频域信号，i1n2为基于信号采样单元1采集的数据处理得到的第二次扰动电流负序频域信号，irest_p1为其他配置的新能源机组的第一次扰动电流正序频域信号之和、irest_p2其他配置的新能源机组的第二次扰动电流正序频域信号之和、irest_n1为其他配置的新能源机组的第一次扰动电流负序频域信号之和与irest_n2为其他配置的新能源机组的第二次扰动电流负序频域信号之和；
新能源机组kz的阻抗包括新能源机组kz的正序阻抗Zkzpp、新能源机组kz的正序耦合阻抗Zkzpn、新能源机组kz的负序阻抗Zkznn、新能源机组kz的负序耦合阻抗Zkznp，每个频率点fp下新能源机组kz的阻抗的计算式如下：
其中，Zkzpp为每个频率点fp下的新能源机组jy的正序阻抗，Zkzpn为每个频率点fp下的新能源机组jy的正序耦合阻抗，Zkznp为每个频率点fp下的新能源机组jy的负序阻抗，Zkznn为每个频率点fp下的新能源机组jy的负序耦合阻抗，i2p1为基于信号采样单元2采集的数据处理得到的第一次扰动电流正序频域信号，i2p2为基于信号采样单元2采集的数据处理得到的第一次扰动电流正序频域信号，v2n1为基于信号采样单元2采集的数据处理得到的第一次扰动电压负序频域信号，i2n1为基于信号采样单元2采集的数据处理得到的第一次扰动电流负序频域信号，v2p2为基于信号采样单元2采集的数据处理得到的第二次扰动电压正序频域信号，v2p1为基于信号采样单元2采集的数据处理得到的第一次扰动电压正序频域信号，v2n2为基于信号采样单元2采集的数据处理得到的第二次扰动电压负序频域信号，i2n2为基于信号采样单元2采集的数据处理得到的第二次扰动电流负序频域信号，irest_p1为其他配置的新能源机组的第一次扰动电流正序频域信号之和、irest_p2其他配置的新能源机组的第二次扰动电流正序频域信号之和、irest_n1为其他配置的新能源机组的第一次扰动电流负序频域信号之和与irest_n2为其他配置的新能源机组的第二次扰动电流负序频域信号之和。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种新能源现场的阻抗同步测量系统，其特征在于，包括：阻抗计算监控单元、扰动注入单元、一个或多个信号采样单元和通信线；
所述扰动注入单元连接在阻抗同步测量系统外部的新能源场站的变压器和交流母线之间；
每个所述信号采样单元的一端配置在所述新能源场站中对应的新能源机组上，所述一个或多个信号采样单元的另一端与所述阻抗计算监控单元连接；
所述阻抗计算监控单元通过所述通信线与所述扰动注入单元连接；
所述阻抗计算监控单元，用于发送不同的扰动电压指令给所述扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给所述交流母线，并接收各信号采样单元采集的扰动数据；还用于根据所述扰动数据，计算得到各信号采样单元所配置的新能源机组的阻抗；
所述扰动电压指令包括：相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令和相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令，所述fp为所述阻抗计算监控单元预先设置的各频率点fp，所述f1为电网频率；
所述根据所述扰动数据，计算得到各信号采样单元所配置的新能源机组的阻抗，包括：
对所述扰动数据进行傅里叶变换，得到扰动频域信号，并基于所述扰动频域信号，计算得到各信号采样单元在每个频率点fp下的新能源机组的阻抗；
汇总各信号采样单元在所有频率点fp下新能源机组的阻抗，作为各信号采样单元所配置的新能源机组的阻抗；
所述扰动频域信号包括：扰动正序频域信号和扰动负序频域信号；所述对所述扰动数据进行傅里叶变换，得到扰动频域信号，并基于所述扰动频域信号，计算得到各信号采样单元在每个频率点fp下的新能源机组的阻抗，包括：
所述阻抗计算监控单元在相序为正序，频率为fp下，分别对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的扰动数据进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的扰动正序频域信号；
所述阻抗计算监控单元在相序为负序，频率为fp-2f1下，分别对各信号采样单元在每个频率点fp下采集的扰动数据进行傅里叶变换，得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的扰动负序频域信号；
基于所有配置的新能源机组的扰动正序频域信号和扰动负序频域信号，计算每个配置的新能源机组外其他配置的新能源机组的扰动电流频域信号之和；
基于每个配置的新能源机组的扰动正序频域信号、扰动负序频域信号和除该新能源机组外其他配置的新能源机组的扰动电流频域信号之和计算得到每个信号采样单元在每个频率点fp下的新能源机组的阻抗；
其中，所述扰动正序频域信号包括：第一次扰动正序频域信号和第二次扰动正序频域信号；所述扰动负序频域信号包括：第一次扰动负序频域信号和第二次扰动负序频域信号；所述扰动电流频域信号之和包括：第一次扰动电流正序频域信号之和、第二次扰动电流正序频域信号之和、第一次扰动电流负序频域信号之和与第二次扰动电流负序频域信号之和。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采样单元的数量根据需要测量的所述新能源机组的数量进行确定。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述扰动数据包括：第一次扰动数据和第二次扰动数据；所述阻抗同步测量系统的阻抗计算监控单元通过发送不同的扰动电压指令给扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述扰动电压指令对应的扰动电压给交流母线，并接收各信号采样单元采集的扰动数据，包括：
阻抗计算监控单元在每个频率点fp下发送相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令给扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令对应的扰动电压给交流母线，并接收各信号采样单元在相序为正序，且扰动频率为fp的扰动电压指令下采集的第一次扰动数据；
阻抗计算监控单元在每个频率点fp下发送相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令给扰动注入单元，进而控制所述扰动注入单元产生所述相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令对应的扰动电压给交流母线，并接收各信号采样单元在相序为负序，且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令下采集的第二次扰动数据；
其中，所述第一次扰动数据至少包括下述的一种或多种：第一次扰动三相电压和第一次扰动三相电流；所述第二次扰动数据至少包括下述的一种或多种：第二次扰动三相电压和第二次扰动三相电流。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述傅里叶变换包括：快速傅里叶变换、离散傅里叶变换和递归离散傅里叶变换。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一次扰动正序频域信号包括：第一次扰动电压正序频域信号和第一次扰动电流正序频域信号；所述第二次扰动正序频域信号包括：第二次扰动电压正序频域信号和第二次扰动电流正序频域信号；所述第一次扰动负序频域信号包括：第一次扰动电压负序频域信号和第一次扰动电流负序频域信号；所述第二次扰动负序频域信号包括：第二次扰动电压负序频域信号和第二次扰动电流负序频域信号。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述每个频率点fp下的新能源机组的阻抗包括：每个频率点fp下的新能源机组的正序阻抗、每个频率点fp下的新能源机组的正序耦合阻抗、每个频率点fp下的新能源机组的负序阻抗和每个频率点fp下的新能源机组的负序耦合阻抗；所述每个频率点fp下的新能源机组的阻抗的计算式，如下：
其中，Zpp为每个频率点fp下的新能源机组的正序阻抗，Zpn为每个频率点fp下的新能源机组的正序耦合阻抗，Znp为每个频率点fp下的新能源机组的负序阻抗，Znn为每个频率点fp下的新能源机组的负序耦合阻抗，ip1为配置的新能源机组的第一次扰动电流正序频域信号，ip2为配置的新能源机组的第二次扰动电流正序频域信号，vn1为配置的新能源机组的第一次扰动电压负序频域信号，in1为配置的新能源机组的第一次扰动电流负序频域信号，vp2为配置的新能源机组的第二次扰动电压正序频域信号，vp1为配置的新能源机组的第一次扰动电压正序频域信号，vn2为配置的新能源机组的第二次扰动电压负序频域信号，in2为配置的新能源机组的第二次扰动电流负序频域信号，irest_p1为其他配置的新能源机组的第一次扰动电流正序频域信号之和、irest_p2其他配置的新能源机组的第二次扰动电流正序频域信号之和、irest_n1为其他配置的新能源机组的第一次扰动电流负序频域信号之和、irest_n2为其他配置的新能源机组的第二次扰动电流负序频域信号之和。
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