CN117310287A - 一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置和方法 - Google Patents

一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置和方法 Download PDF

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CN117310287A CN202311257402.5A CN202311257402A CN117310287A CN 117310287 A CN117310287 A CN 117310287A CN 202311257402 A CN202311257402 A CN 202311257402A CN 117310287 A CN117310287 A CN 117310287A
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Abstract

本申请提供了一种双馈风电机组机‑网侧的阻抗解耦测量装置和方法,包括:阻抗计算监控单元、扰动注入单元和信号采样单元;扰动注入单元的一端和阻抗计算监控单元连接,扰动注入单元的另一端连接在阻抗解耦测量装置外部的双馈风电机组和电网之间;信号采样单元的一端分别配置在所述双馈风电机组上,信号采样单元的另一端与阻抗计算监控单元连接;本申请的阻抗解耦测量装置的可以采集双馈风电机组的机侧、网侧、直流电容和交流端口的扰动数据,将扰动数据发送给阻抗计算监控单元,进而计算双馈风电机组的机‑网侧的解耦阻抗,无需断开直流侧电路或采用理想电源替代,同时适用于仿真和现场阻抗测量,有力支撑大规模新能源基地稳定运行。

Description

一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置和方法
技术领域
本申请属于双馈风电机组领域,具体涉及一种双馈风电机组机-网侧阻抗解耦测量装置和方法。
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,其获取方法主要有解析法、仿真测量法和现场测量法,然而,双馈风电机组直流母线呈现非理想电压源特性,成为机-网侧阻抗的耦合通路,现有新能源机组通用阻抗测量装置和方法,根据新能源机组交流电压电流关系计算阻抗,仅能测得双馈风电机组机-网侧整体阻抗,难以实现机-网侧阻抗解耦测量,申请号202011476445.9的风力发电装备黑箱模型的辨识方法、装置、终端及介质针对仿真测量法提出一种双馈风电机组机-网侧阻抗解耦测量方法:首先将双馈风电机组网侧变流器断开,并将直流侧电容用直流电压源替代,进行一次扫频和阻抗测量;再将机侧变流器用恒功率源或恒直流电流源替代,进行一侧扫频和阻抗测量,然而,该技术需要断开直流侧电路,并采用理想电源替代,仅适于仿真阻抗测量,不适于现场阻抗测量。
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:阻抗测量装置配置在双馈风电机组或者待测装备的交流端口,导致阻抗测量装置仅能测得交流端口电压和机-网侧电流总和,仅能测量得到机-网侧整体阻抗,无法实现机-网侧阻抗解耦测量。
申请公布号为CN 112653184 A,名称为风力发电装备黑箱模型的辨识方法、装置、终端及介质的申请文件的缺点如下:1)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;2)需要新能源机组厂家配合提供机组控制器或控制封装模型,难以保证新能源机组阻抗测量工作的时效性。
发明内容
为克服上述现有技术的不足,本申请提出一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置,包括:阻抗计算监控单元、扰动注入单元和信号采样单元;
所述扰动注入单元的一端和所述阻抗计算监控单元连接,所述扰动注入单元的另一端连接在阻抗解耦测量装置外部的双馈风电机组和电网之间;
所述信号采样单元的一端分别配置在所述双馈风电机组的机侧、网侧、直流电容和交流端口上,所述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,用于根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,设置所述扰动注入单元的控制模式,并在所述控制模式中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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据,还用于根据所述扰动数据,计算得到双馈风电机的解耦阻抗。
优选的,所述信号采样单元包括:直流电压信号采样子单元、机侧三相交流电流信号采样子单元、网侧三相交流电流信号采样子单元和机组交流端口电压采样子单元;
所述直流电压信号采样子单元、机侧三相交流电流信号采样子单元、网侧三相交流电流信号采样子单元和机组交流端口电压采样子单元的一端分别与所述阻抗计算监控单元连接;
所述直流电压信号采样子单元的另一端配置在所述双馈风电机组的直流电容上;
所述机侧三相交流电流信号采样子单元的另一端配置在所述双馈风电机组中双馈异步电机的机侧上;
所述网侧三相交流电流信号采样子单元的另一端配置在与所述双馈风电机组中的双馈异步电机的网侧上;
所述机组交流端口电压采样子单元的另一端配置在与所述双馈风电机组中的交流端口上。
基于同一发明构思,本申请还提供了一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量方法,包括:
阻抗解耦测量装置的阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,设置所述扰动注入单元的控制模式;
所述阻抗计算监控单元在所述控制模式中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双馈风电机组,并接收所述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,计算得到双馈风电机的解耦阻抗;
其中,所述阻抗解耦测量装置为本申请任一项所述的一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置。
优选的,所述控制模式包括:无虚拟阻抗控制模式和虚拟阻抗控制模式;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;
其中,所述fp为所述阻抗计算监控单元预先设置的各频率点,所述f1为电网频率。
优选的,所述阻抗计算监控单元在所述控制模式中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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据,包括:
阻抗计算监控单元,在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的所述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双馈风电机组,并接收所述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虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,在虚拟阻抗控制模式下发送各频率点fp下的所述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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据。
优选的,所述扰动数据包括:第一次扰动数据、第二次扰动数据、第三次扰动数据和第四次扰动数据;所述阻抗计算监控单元,在无虚拟阻抗控制模式下发送各频率点fp下的所述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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据,包括:
所述阻抗计算监控单元,在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为正序,且扰动频率为fp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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的第一次扰动数据;
所述阻抗计算监控单元,在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为负序,且耦合扰动频率为fp-2f1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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的第二次扰动数据;
其中,所述第一次扰动数据包括:第一次扰动三相交流端口电压、第一次扰动机侧三相交流电流、第一次扰动网侧三相交流电流和第一次扰动直流电压;所述第二次扰动数据包括:第二次扰动三相交流端口电压、第二次扰动机侧三相交流电流、第二次扰动网侧三相交流电流和第二次扰动直流电压。
优选的,所述阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,在虚拟阻抗控制模式下发送各频率点fp下的所述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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据,包括:
所述阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,在虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为正序,且扰动频率为fp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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的第三次扰动数据;
所述阻抗计算监控单元,在虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为负序,且耦合扰动频率为fp-2f1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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的第四次扰动数据;
其中,所述第三次扰动数据包括:第三次扰动三相交流端口电压、第三次扰动机侧三相交流电流、第三次扰动网侧三相交流电流和第一次扰动直流电压;所述第四次扰动数据包括:第四次扰动三相交流端口电压、第四次扰动机侧三相交流电流、第四次扰动网侧三相交流电流和第四次扰动直流电压。
优选的,所述虚拟阻抗控制模式的相序为正序,且扰动频率为fp的扰动电压指令的表达式如下:
其中,varef为a相电压指令,vbref为b相电压指令,vcref为c相电压指令,Vref为扰动电压幅值,fp为频率点,Lvirt为虚拟电感的感值,t为时间,Rvirt为虚拟电阻的阻值,Gnorth(s)为陷波器,陷波器的陷波频率为电网频率f1,isa为机侧a相交流电流,isb为机侧b相交流电流,isc为机侧c相交流电流,iga为网侧a相交流电流,igb网侧b相交流电流,igc网侧c相交流电流,s为拉普拉斯算子。
优选的,所述阻抗计算监控单元根据所述扰动数据,计算得到双馈风电机的解耦阻抗,包括:
所述阻抗计算监控单元在相序为正序,且频率为fp下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动机侧三相交流电流、扰动网侧三相交流电流和扰动三相交流端口电压分别进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动机侧三相交流电流正序频域信号、扰动网侧三相交流电流正序频域信号和扰动三相交流端口电压正序频域信号;
所述阻抗计算监控单元在相序为负序,且频率为fp-2f1下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动机侧三相交流电流、扰动网侧三相交流电流和扰动三相交流端口电压进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动机侧三相交流电流负序频域信号、扰动网侧三相交流电流负序频域信号和扰动三相交流端口电压负序频域信号;
所述阻抗计算监控单元在相序为零序,且频率为fp-f1下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动直流电压进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动直流电压零序频域信号;
所述阻抗计算监控单元在相序为负序,且频率为fp+f1下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动直流电压进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动直流电压负序频域信号;
基于每个频率点fp的扰动机侧三相交流电流正序频域信号、扰动网侧三相交流电流正序频域信号、扰动三相交流端口电压正序频域信号、扰动机侧三相交流电流负序频域信号、扰动网侧三相交流电流负序频域信号、扰动三相交流端口电压负序频域信号、扰动直流电压零序频域信号和扰动直流电压负序频域信号,计算得到每个频率点fp下双馈风电机的解耦阻抗;
汇总每个频率点fp下双馈风电机的解耦阻抗,作为双馈风电机的解耦阻抗;
其中,所述傅里叶变换包括下述的一种或多种:快速傅里叶变换、离散傅里叶变换和递归离散傅里叶变换,所述每个频率点fp下双馈风电机的解耦阻抗包括:每个频率点fp下双馈风电机的机侧解耦阻抗和每个频率点fp下双馈风电机的网侧解耦阻抗。
优选的,所述每个频率点fp下双馈风电机的机侧解耦阻抗的计算式如下:
其中,Zstator为每个频率点fp下双馈风电机的机侧解耦阻抗,isp1为第一次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isp2为第二次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isp3为第三次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isp4为第四次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isn1为第一次扰动三相交流端口电压负序频域信号,isn2为第二次扰动机侧三相交流电流负序频域信号,isn3为第三次扰动三相交流端口电压负序频域信号,isn4为第四次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vdcn1为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdcn2为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdcn3为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdcn4为第四次扰动直流电压零序频域信号,vp1为第一次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp2为第二次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp3为第三次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp4为第四次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vn1为第一次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn2为第二次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn3为第三次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn4为第四次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vdc01为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdc02为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdc03为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdc04第四次扰动直流电压零序频域信号。
优选的,所述每个频率点fp下双馈风电机的网侧解耦阻抗的计算式如下:
其中,ZGSC为每个频率点fp下双馈风电机的网侧解耦阻抗,igp1为第一次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,igp2第二次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,igp3第三次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,igp4第四次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,ign1为第一次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,ign2为第二次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,ign3为第三次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,ign4为第四次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,vdcn1为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdcn2为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdcn3为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdcn4为第四次扰动直流电压零序频域信号,vdc01为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdc02为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdc03为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdc04第四次扰动直流电压零序频域信号;vp1为第一次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp2为第二次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp3为第三次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp4为第四次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vn1为第一次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn2为第二次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn3为第三次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn4为第四次扰动三相交流端口电压负序频域信号。
与最接近的现有技术相比,本申请具有的有益效果如下:
本申请提供了一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置和方法,包括:阻抗计算监控单元、扰动注入单元和信号采样单元;所述扰动注入单元的一端和所述阻抗计算监控单元连接,所述扰动注入单元的另一端连接在阻抗解耦测量装置外部的双馈风电机组和电网之间;所述信号采样单元的一端分别配置在所述双馈风电机组的机侧、网侧、直流电容和交流端口上,所述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,用于根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,设置所述扰动注入单元的控制模式,并在所述控制模式中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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据,还用于根据所述扰动数据,计算得到双馈风电机的解耦阻抗;本申请的阻抗解耦测量装置的信号采样单元的一端分别配置在所述双馈风电机组的机侧、网侧、直流电容和交流端口上,可以采集双馈风电机组的机侧、网侧、直流电容和交流端口的扰动数据,将扰动数据发送给阻抗计算监控单元,进而计算双馈风电机组的机-网侧的解耦阻抗,且阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,设置所述扰动注入单元在不同的控制模式下发送不同的扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组,进而实现双馈风电机组的阻抗解耦,无需断开直流侧电路或采用理想电源替代,同时适用于仿真和现场阻抗测量,有力支撑大规模新能源基地稳定运行。
附图说明
图1为本申请提供的一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置示意图;
图2为本申请提供的应用阻抗解耦测量装置的双馈风电机组并网系统结构图;
图3为本申请提供的一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量方法示意图。
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:
本申请提供的一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置如图1所示,包括:阻抗计算监控单元、扰动注入单元和信号采样单元;
如图2为应用阻抗解耦测量装置的双馈风电机组并网系统结构图所示,双馈风电机组包括风力机、变速箱、双馈异步电机、转子侧变流器、直流电容、网侧变流器;风力机由风驱动,经变速箱和双馈异步电机将风能转化为电能;网侧变流器经过交流/直流变换为直流电容提供直流电压;转子侧变流器经过直流/交流变换控制双馈异步电机输出功率;双馈风电机组串联接入阻抗解耦测量装置,再经电网阻抗接入电网,电网频率为f1
扰动注入单元的一端和阻抗计算监控单元连接,扰动注入单元的另一端连接在阻抗解耦测量装置外部的双馈风电机组和电网之间;信号采样单元的一端分别配置在双馈风电机组的机侧、网侧、直流电容和交流端口上,信号采样单元的另一端与阻抗计算监控单元连接;
信号采样单元包括:直流电压信号采样子单元、机侧三相交流电流信号采样子单元、网侧三相交流电流信号采样子单元和机组交流端口电压采样子单元;
直流电压信号采样子单元、机侧三相交流电流信号采样子单元、网侧三相交流电流信号采样子单元和机组交流端口电压采样子单元的一端分别与阻抗计算监控单元连接;直流电压信号采样子单元的另一端配置在双馈风电机组的直流电容上;机侧三相交流电流信号采样子单元的另一端配置在双馈风电机组中双馈异步电机的机侧上;网侧三相交流电流信号采样子单元的另一端配置在与双馈风电机组中的双馈异步电机的网侧上;机组交流端口电压采样子单元的另一端配置在与双馈风电机组中的交流端口上;
阻抗计算监控单元,用于根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据虚拟阻抗,设置扰动注入单元的控制模式,并在控制模式中发送不同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扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据,还用于根据扰动数据,计算得到双馈风电机的解耦阻抗;本申请的信号采样单元有多个子单元,可以配置在双馈异步电机的机侧、网侧、直流电容和交流端口上,同时采样双馈异步电机的机侧、网侧、直流电容和交流端口处的扰动数据,进行后续的阻抗解耦计算;
实施例2:
基于同一种发明构思,本申请还提供了一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量方法如图3所示,包括:
步骤1:阻抗解耦测量装置的阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,设置所述扰动注入单元的控制模式;
步骤2:所述阻抗计算监控单元在所述控制模式中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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据;
步骤3:所述阻抗计算监控单元根据所述扰动数据,计算得到双馈风电机的解耦阻抗;
其中,所述阻抗解耦测量装置为本申请任一项所述的一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置。
具体地,步骤1包括:
阻抗解耦测量装置的阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据虚拟阻抗,设置所述扰动注入单元的控制模式中的无虚拟阻抗控制模式和虚拟阻抗控制模式,作为替代方案,虚拟阻抗除了采用虚拟电阻和虚拟电感,还可采用其他形式,或采用其他阶数、其他形式的滤波器,同样可以创造一组新的系统方程,实质与本申请相同,例如除了采用虚拟阻抗,还可在阻抗测量装置回路串联实际阻抗,但需要增加电抗、电阻和开关;本申请的虚拟阻抗控制是来自变流器、虚拟同步发电机的一种控制方法,现有阻抗测量装置不采用虚拟阻抗控制,在阻抗测量装置中使用虚拟阻抗,可以改变系统运行模式,从而在虚拟阻抗控制模式下注入扰动时,可以获得一组新的独立的系统方程,从而实现阻抗解耦计算;采用虚拟阻抗而非在阻抗测量装置回路串联实际阻抗,无需加入电抗、电阻、开关等硬件设备;
具体地,步骤2包括:
阻抗计算监控单元预先设置各频率点fp,并设置了相序为正序,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;扰动数据包括:第一次扰动数据、第二次扰动数据、第三次扰动数据和第四次扰动数据;
阻抗计算监控单元,在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为正序,且扰动频率为fp的扰动电压指令给扰动注入单元,进而控制扰动注入单元产生相序为正序,且扰动频率为fp的扰动电压指令对应的扰动电压给双馈风电机组,无虚拟阻抗控制模式的相序为正序,且扰动频率为fp的扰动电压指令的数学表达式如下:
其中,varef为a相电压指令,vbref为b相电压指令,vcref为c相电压指令,Vref为扰动电压幅值,fp为频率点,t为时间;
第一次扰动数据包括:第一次扰动三相交流端口电压、第一次扰动机侧三相交流电流、第一次扰动网侧三相交流电流和第一次扰动直流电压;
通过信号采样单元持续采集双馈风电机组的交流端口电压va、vb、vc,作为第一次扰动三相交流端口电压va1、vb1、vc1,持续采样机侧三相交流电流isa、isb、isc,作为第一次扰动机侧三相交流电流isa1、isb1、isc1;持续采样网侧三相交流电流iga、igb、igc,作为第一次扰动网侧三相交流电流iga1、igb1、igc1;持续采样直流电压vdc,作为第一次扰动直流电压vdc1;并将采集的扰动数据传递至传输至阻抗计算监控单元;
阻抗计算监控单元,在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为负序,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双馈风电机组,无虚拟阻抗控制模式的相序为负序,且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令的数学表达式如下:
其中,varef为a相电压指令,vbref为b相电压指令,vcref为c相电压指令,Vref为扰动电压幅值,fp为频率点,f1为电网频率,t为时间;
第二次扰动数据包括:第二次扰动三相交流端口电压、第二次扰动机侧三相交流电流、第二次扰动网侧三相交流电流和第二次扰动直流电压;
通过信号采样单元持续采样双馈风电机组的交流端口电压va、vb、vc,作为第一次扰动三相交流端口电压va1、vb1、vc1;持续采样机侧三相交流电流isa、isb、isc,作为第一次扰动机侧三相交流电流isa1、isb1、isc1;持续采样网侧三相交流电流iga、igb、igc,作为第一次扰动网侧三相交流电流iga1、igb1、igc1;持续采样直流电压vdc,作为第一次扰动直流电压vdc1;并将第二次扰动数据传递至传输至阻抗计算监控单元;
阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,在虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为正序,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双馈风电机组,虚拟阻抗控制模式的相序为正序,且扰动频率为fp的扰动电压指令的数学表达式如下:
其中,varef为a相电压指令,vbref为b相电压指令,vcref为c相电压指令,Vref为扰动电压幅值,设计为5%Vref压降对应虚拟电感感值,fp为频率点,Lvirt为虚拟电感的感值,设计为1%Vref压降对应虚拟电阻阻值,t为时间,Rvirt为虚拟电阻的阻值,Gnorth(s)为陷波器,陷波器的陷波频率为电网频率f1,isa为机侧a相交流电流,isb为机侧b相交流电流,isc为机侧c相交流电流,iga为网侧a相交流电流,igb为网侧b相交流电流,igc为网侧c相交流电流;
第三次扰动数据包括:第三次扰动三相交流端口电压、第三次扰动机侧三相交流电流、第三次扰动网侧三相交流电流和第一次扰动直流电压;
通过信号采样单元持续采样双馈风电机组的交流端口电压va、vb、vc,作为第三次扰动三相交流端口电压va3、vb3、vc3;持续采样机侧三相交流电流isa、isb、isc,作为第三次扰动机侧三相交流电流isa3、isb3、isc3;持续采样网侧三相交流电流iga、igb、igc,作为第三次扰动网侧三相交流电流iga3、igb3、igc3;持续采样直流电压vdc,作为第三次扰动直流电压vdc3;并将第三次扰动数据传递至传输至阻抗计算监控单元;
阻抗计算监控单元,在虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为负序,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双馈风电机组,虚拟阻抗控制模式的相序为负序,且耦合扰动频率为fp-2f1的扰动电压指令的数学表达式如下:
其中,varef为a相电压指令,vbref为b相电压指令,vcref为c相电压指令,Vref为扰动电压幅值,fp为频率点,Lvirt为虚拟电感的感值,t为时间,Rvirt为虚拟电阻的阻值,Gnorth(s)为陷波器,陷波器的陷波频率为电网频率f1,isa为机侧a相交流电流,isb为机侧b相交流电流,isc为机侧c相交流电流,iga为网侧a相交流电流,igb为网侧b相交流电流,igc为网侧c相交流电流,f1为电网频率,s为拉普拉斯算子;
第四次扰动数据包括:第四次扰动三相交流端口电压、第四次扰动机侧三相交流电流、第四次扰动网侧三相交流电流和第四次扰动直流电压;
通过信号采样单元持续采样双馈风电机组的交流端口电压va、vb、vc,作为第四次扰动三相交流端口电压va4、vb4、vc4;持续采样机侧三相交流电流isa、isb、isc,作为第四次扰动机侧三相交流电流isa4、isb4、isc4;持续采样网侧三相交流电流iga、igb、igc,作为第四次扰动网侧三相交流电流iga4、igb4、igc4;持续采样直流电压vdc,作为第四次扰动直流电压vdc4;并将第四次扰动数据传递至传输至阻抗计算监控单元;本申请分别在无虚拟阻抗控制模式和虚拟阻抗控制模式下进行电压扰动注入,从而得到扰动数据,可以进行阻抗解耦计算;在常规虚拟阻抗基础上加入了以电网频率为陷波频率的陷波器,避免虚拟阻抗控制影响阻抗测量装置和新能源机组稳态工作点;虚拟阻抗采用虚拟电阻和虚拟电感,不会降低阻抗测量装置运行稳定性;
具体地,步骤3包括:
阻抗计算监控单元分别在相序为正序,且频率为fp下和在相序为负序,且频率为fp-2f1下,对扰动机侧三相交流电流、扰动网侧三相交流电流和扰动三相交流端口电压进行傅里叶变换,分别得到每个频率点fp的扰动机侧三相交流电流正序频域信号、扰动网侧三相交流电流正序频域信号和扰动三相交流端口电压正序频域信号;傅里叶变换包括下述的一种或多种: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,且频率为fp-2f1下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动机侧三相交流电流、扰动网侧三相交流电流和扰动三相交流端口电压进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动机侧三相交流电流负序频域信号、扰动网侧三相交流电流负序频域信号和扰动三相交流端口电压负序频域信号;
阻抗计算监控单元在相序为零序,且频率为fp-f1下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动直流电压进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动直流电压零序频域信号;
所述阻抗计算监控单元在相序为负序,且频率为fp+f1下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动直流电压进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动直流电压负序频域信号;
扰动机侧三相交流电流正序频域信号包括:第一次扰动机侧三相交流电流正序频域信号、第二次扰动机侧三相交流电流正序频域信号、第三次扰动机侧三相交流电流正序频域信号和第四次扰动机侧三相交流电流正序频域信号;
扰动网侧三相交流电流正序频域信号包括:第一次扰动网侧三相交流电流正序频域信号、第二次扰动网侧三相交流电流正序频域信号、第三次扰动网侧三相交流电流正序频域信号和扰动网侧三相交流电流正序频域信号;
扰动三相交流端口电压正序频域信号包括:第一次扰动三相交流端口电压正序频域信号、第二次扰动三相交流端口电压正序频域信号、第三次扰动三相交流端口电压正序频域信号和第四次扰动三相交流端口电压正序频域信号;
扰动机侧三相交流电流负序频域信号包括:第一次扰动机侧三相交流电流负序频域信号、第二次扰动机侧三相交流电流负序频域信号、第三次扰动机侧三相交流电流负序频域信号和第四次扰动机侧三相交流电流负序频域信号;
扰动网侧三相交流电流负序频域信号包括:第一次扰动网侧三相交流电流负序频域信号、第二次扰动网侧三相交流电流负序频域信号、第三次扰动网侧三相交流电流负序频域信号和第四次扰动网侧三相交流电流负序频域信号;
扰动三相交流端口电压负序频域信号包括:第一次扰动三相交流端口电压负序频域信号、第二次扰动三相交流端口电压负序频域信号、第三次扰动三相交流端口电压负序频域信号和第四次扰动三相交流端口电压负序频域信号;
扰动直流电压零序频域信号包括:第一次扰动直流电压零序频域信号、第二次扰动直流电压零序频域信号、第三次扰动直流电压零序频域信号和第四次扰动直流电压零序频域信号;
扰动直流电压负序频域信号包括:第一次扰动直流电压负序频域信号、第二次扰动直流电压负序频域信号、第三次扰动直流电压负序频域信号和第四次扰动直流电压负序频域信号;
基于每个频率点fp的扰动机侧三相交流电流正序频域信号、扰动网侧三相交流电流正序频域信号、扰动三相交流端口电压正序频域信号、扰动机侧三相交流电流负序频域信号、扰动网侧三相交流电流负序频域信号、扰动三相交流端口电压负序频域信号、扰动直流电压零序频域信号和扰动直流电压负序频域信号,计算得到每个频率点fp下双馈风电机的解耦阻抗;每个频率点fp下双馈风电机的解耦阻抗包括:每个频率点fp下双馈风电机的机侧解耦阻抗和每个频率点fp下双馈风电机的网侧解耦阻抗,每个频率点fp下双馈风电机的机侧解耦阻抗的计算式如下:
其中,Zstator为每个频率点fp下双馈风电机的机侧解耦阻抗,Zstator_pp为每个频率点fp下双馈风电机的机侧正序阻抗,Zstator_pn为每个频率点fp下双馈风电机的机侧正序耦合阻抗,Zstator_np为每个频率点fp下双馈风电机的机侧负序阻抗,Zstator_nn为每个频率点fp下双馈风电机的机侧负序耦合阻抗,isp1为第一次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isp2为第二次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isp3为第三次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isp4为第四次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isn1为第一次扰动三相交流端口电压负序频域信号,isn2为第二次扰动机侧三相交流电流负序频域信号,isn3为第三次扰动三相交流端口电压负序频域信号,isn4为第四次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vdcn1为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdcn2为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdcn3为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdcn4为第四次扰动直流电压零序频域信号,vp1为第一次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp2为第二次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp3为第三次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp4为第四次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vn1为第一次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn2为第二次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn3为第三次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn4为第四次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vdc01为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdc02为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdc03为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdc04第四次扰动直流电压零序频域信号;
每个频率点fp下双馈风电机的网侧解耦阻抗的计算式如下:
其中,ZGSC为每个频率点fp下双馈风电机的网侧解耦阻抗,ZGSC_pp为每个频率点fp下双馈风电机网侧正序阻抗,ZGSC_pn为每个频率点fp下双馈风电机的网侧正序耦合阻抗,ZGSC_np为每个频率点fp下双馈风电机的网侧负序阻抗,ZGSC_nn为每个频率点fp下双馈风电机的网侧负序耦合阻抗,igp1为第一次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,igp2第二次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,igp3第三次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,igp4第四次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,ign1为第一次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,ign2为第二次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,ign3为第三次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,ign4为第四次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,vdcn1为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdcn2为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdcn3为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdcn4为第四次扰动直流电压零序频域信号,vdc01为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdc02为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdc03为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdc04第四次扰动直流电压零序频域信号;vp1为第一次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp2为第二次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp3为第三次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp4为第四次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vn1为第一次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn2为第二次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn3为第三次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn4为第四次扰动三相交流端口电压负序频域信号;阻抗计算除了采用所给出矩阵形式,还可采用其他等效计算方式,实质一样,汇总每个频率点fp下双馈风电机的解耦阻抗,作为双馈风电机的解耦阻抗;本申请通过在无虚拟阻抗控制模式和虚拟阻抗控制模式扰动注入,从而得到双馈风电机的机侧解耦阻抗的计算式和网侧解耦阻抗计算式,实现阻抗解耦计算,无需断开直流侧电路或采用理想电源替代,同时适用于仿真和现场阻抗测量,有力支撑我国大规模新能源基地稳定运行;
在具体的实施例中,阻抗计算监控单元预先设置频率点fp由1Hz逐步增加到2000Hz;
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 (11)

1.一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置,其特征在于,包括:阻抗计算监控单元、扰动注入单元和信号采样单元;
所述扰动注入单元的一端和所述阻抗计算监控单元连接,所述扰动注入单元的另一端连接在阻抗解耦测量装置外部的双馈风电机组和电网之间;
所述信号采样单元的一端分别配置在所述双馈风电机组的机侧、网侧、直流电容和交流端口上,所述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,用于根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,设置所述扰动注入单元的控制模式,并在所述控制模式中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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据,还用于根据所述扰动数据,计算得到双馈风电机的解耦阻抗。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号采样单元包括:直流电压信号采样子单元、机侧三相交流电流信号采样子单元、网侧三相交流电流信号采样子单元和机组交流端口电压采样子单元;
所述直流电压信号采样子单元、机侧三相交流电流信号采样子单元、网侧三相交流电流信号采样子单元和机组交流端口电压采样子单元的一端分别与所述阻抗计算监控单元连接;
所述直流电压信号采样子单元的另一端配置在所述双馈风电机组的直流电容上;
所述机侧三相交流电流信号采样子单元的另一端配置在所述双馈风电机组中双馈异步电机的机侧上;
所述网侧三相交流电流信号采样子单元的另一端配置在与所述双馈风电机组中的双馈异步电机的网侧上;
所述机组交流端口电压采样子单元的另一端配置在与所述双馈风电机组中的交流端口上。
3.一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量方法,其特征在于,包括:
阻抗解耦测量装置的阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,设置所述扰动注入单元的控制模式;
所述阻抗计算监控单元在所述控制模式中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双馈风电机组,并接收所述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,计算得到双馈风电机的解耦阻抗;
其中,所述阻抗解耦测量装置为权利要求1-2任一项所述的一种双馈风电机组机-网侧的阻抗解耦测量装置。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述控制模式包括:无虚拟阻抗控制模式和虚拟阻抗控制模式;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;
其中,fp为所述阻抗计算监控单元预先设置的各频率点,f1为电网频率。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述阻抗计算监控单元在所述控制模式中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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据,包括:
阻抗计算监控单元,在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的所述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双馈风电机组,并接收所述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虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,在虚拟阻抗控制模式下发送各频率点fp下的所述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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述扰动数据包括:第一次扰动数据、第二次扰动数据、第三次扰动数据和第四次扰动数据;所述阻抗计算监控单元,在无虚拟阻抗控制模式下发送各频率点fp下的所述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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据,包括:
所述阻抗计算监控单元,在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为正序,且扰动频率为fp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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的第一次扰动数据;
所述阻抗计算监控单元,在无虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为负序,且耦合扰动频率为fp-2f1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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的第二次扰动数据;
其中,所述第一次扰动数据包括:第一次扰动三相交流端口电压、第一次扰动机侧三相交流电流、第一次扰动网侧三相交流电流和第一次扰动直流电压;所述第二次扰动数据包括:第二次扰动三相交流端口电压、第二次扰动机侧三相交流电流、第二次扰动网侧三相交流电流和第二次扰动直流电压。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,在虚拟阻抗控制模式下发送各频率点fp下的所述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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的扰动数据,包括:
所述阻抗计算监控单元根据虚拟阻抗算法,计算得到虚拟阻抗,并根据所述虚拟阻抗,在虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为正序,且扰动频率为fp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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的第三次扰动数据;
所述阻抗计算监控单元,在虚拟阻抗控制模式中发送各频率点fp下的相序为负序,且耦合扰动频率为fp-2f1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双馈风电机组,并接收所述信号采样单元采集的第四次扰动数据;
其中,所述第三次扰动数据包括:第三次扰动三相交流端口电压、第三次扰动机侧三相交流电流、第三次扰动网侧三相交流电流和第一次扰动直流电压;所述第四次扰动数据包括:第四次扰动三相交流端口电压、第四次扰动机侧三相交流电流、第四次扰动网侧三相交流电流和第四次扰动直流电压。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述虚拟阻抗控制模式的相序为正序,且扰动频率为fp的扰动电压指令的表达式如下:
其中,varef为a相电压指令,vbref为b相电压指令,vcref为c相电压指令,Vref为扰动电压幅值,fp为频率点,Lvirt为虚拟电感的感值,t为时间,Rvirt为虚拟电阻的阻值,Gnorth(s)为陷波器,陷波器的陷波频率为电网频率f1,isa为机侧a相交流电流,isb为机侧b相交流电流,isc为机侧c相交流电流,iga为网侧a相交流电流,igb为网侧b相交流电流,igc为网侧c相交流电流,s为拉普拉斯算子。
9.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述阻抗计算监控单元根据所述扰动数据,计算得到双馈风电机的解耦阻抗,包括:
所述阻抗计算监控单元在相序为正序,且频率为fp下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动机侧三相交流电流、扰动网侧三相交流电流和扰动三相交流端口电压分别进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动机侧三相交流电流正序频域信号、扰动网侧三相交流电流正序频域信号和扰动三相交流端口电压正序频域信号;
所述阻抗计算监控单元在相序为负序,且频率为fp-2f1下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动机侧三相交流电流、扰动网侧三相交流电流和扰动三相交流端口电压进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动机侧三相交流电流负序频域信号、扰动网侧三相交流电流负序频域信号和扰动三相交流端口电压负序频域信号;
所述阻抗计算监控单元在相序为零序,且频率为fp-f1下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动直流电压进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动直流电压零序频域信号;
所述阻抗计算监控单元在相序为负序,且频率为fp+f1下,对每个频率点fp下信号采样单元采集的扰动直流电压进行傅里叶变换,得到每个频率点fp的扰动直流电压负序频域信号;
基于每个频率点fp的扰动机侧三相交流电流正序频域信号、扰动网侧三相交流电流正序频域信号、扰动三相交流端口电压正序频域信号、扰动机侧三相交流电流负序频域信号、扰动网侧三相交流电流负序频域信号、扰动三相交流端口电压负序频域信号、扰动直流电压零序频域信号和扰动直流电压负序频域信号,计算得到每个频率点fp下双馈风电机的解耦阻抗;
汇总每个频率点fp下双馈风电机的解耦阻抗,作为双馈风电机的解耦阻抗;
其中,所述傅里叶变换包括下述的一种或多种:快速傅里叶变换、离散傅里叶变换和递归离散傅里叶变换,所述每个频率点fp下双馈风电机的解耦阻抗包括:每个频率点fp下双馈风电机的机侧解耦阻抗和每个频率点fp下双馈风电机的网侧解耦阻抗。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述每个频率点fp下双馈风电机的机侧解耦阻抗的计算式如下:
其中,Zstator为每个频率点fp下双馈风电机的机侧解耦阻抗,isp1为第一次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isp2为第二次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isp3为第三次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isp4为第四次扰动机侧三相交流电流正序频域信号,isn1为第一次扰动三相交流端口电压负序频域信号,isn2为第二次扰动机侧三相交流电流负序频域信号,isn3为第三次扰动三相交流端口电压负序频域信号,isn4为第四次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vdcn1为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdcn2为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdcn3为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdcn4为第四次扰动直流电压零序频域信号,vp1为第一次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp2为第二次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp3为第三次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp4为第四次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vn1为第一次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn2为第二次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn3为第三次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn4为第四次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vdc01为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdc02为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdc03为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdc04第四次扰动直流电压零序频域信号。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述每个频率点fp下双馈风电机的网侧解耦阻抗的计算式如下:
其中,ZGSC为每个频率点fp下双馈风电机的网侧解耦阻抗,igp1为第一次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,igp2第二次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,igp3第三次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,igp4第四次扰动网侧三相交流电流正序频域信号,ign1为第一次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,ign2为第二次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,ign3为第三次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,ign4为第四次扰动网侧三相交流电流负序频域信号,vdcn1为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdcn2为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdcn3为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdcn4为第四次扰动直流电压零序频域信号,vdc01为第一次扰动直流电压零序频域信号,vdc02为第二次扰动直流电压零序频域信号,vdc03为第三次扰动直流电压零序频域信号,vdc04第四次扰动直流电压零序频域信号;vp1为第一次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp2为第二次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp3为第三次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vp4为第四次扰动三相交流端口电压正序频域信号,vn1为第一次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn2为第二次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn3为第三次扰动三相交流端口电压负序频域信号,vn4为第四次扰动三相交流端口电压负序频域信号。
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