变流器阻抗测量的二次侧注入扰动信号设置方法与装置与流程

本发明涉及变流器阻抗测量，具体涉及一种变流器阻抗测量的二次侧注入扰动信号设置方法与装置。

背景技术：

1、目前，风电、光伏等新能源大量接入电力系统，给传统电力系统带来了小信号稳定性问题。阻抗法是分析小信号稳定性问题的重要方法，其中各个新能源场站的变流器的宽频阻抗特性是分析的基础。为得到各变流器的宽频阻抗，扰动信号注入法是最为常用的方法之一，基于扰动信号注入的变流器阻抗测量方法包括一次侧注入扰动信号和二次侧注入扰动信号，扰动信号包括电流扰动信号和电压扰动信号两种。

2、扰动信号幅值的设计是进行变流器阻抗测量的关键步骤之一，目的是为了避免注入的扰动信号过大威胁系统的安全稳定运行。现有的扰动信号幅值的设置方法一般为，将注入的扰动信号幅值设置为待测量系统稳态电压和稳态电流大小的5％左右，这是根据实际工程的测量经验所设置的，且该方法涉及的扰动信号幅值大小是一般是针对一次侧注入的扰动信号，对于二次侧注入的扰动信号的幅值涉及目前尚未有文献披露如何进行设置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种变流器阻抗测量的二次侧注入扰动信号设置方法，对二次侧注入的扰动信号的幅值进行合理设置，以避免过大的扰动信号注入威胁系统的稳态运行，同时尽可能地增大扰动信号的信噪比以提高扰动信号波形测量的精度。

2、为实现上述目的，本发明提供一种变流器阻抗测量的二次侧注入扰动信号设置方法，包括：

3、获取电网阻抗；

4、根据所述电网阻抗确定电网类型，所述电网类型包括强电网、普通电网和弱电网；

5、根据所述电网类型确定扰动信号的幅值；所述扰动信号为扰动电压信号或扰动电流信号。

6、优选地，所述根据所述电网阻抗确定电网类型，进一步包括：

7、根据所述电网阻抗的大小确定电网类型，当所述电网阻抗大于第一预设阻抗时，确定电网类型为弱电网；当所述电网阻抗大于第二预设阻抗且小于第一预设阻抗时，确定电网类型为普通电网；当所述电网阻抗小于第二预设阻抗时，确定电网类型为强电网。

8、优选地，所述根据所述电网类型确定扰动信号的幅值，进一步包括：

9、当所述电网类型为弱电网时，注入的扰动电流信号的幅值设置为k2vn/zg，注入的电压扰动信号的幅值设置为k1vn，vn为并网变流器的稳态电压值，k1小于k2，zg为电网阻抗，k1和k2为预设值。

10、优选地，所述根据所述电网类型确定扰动信号的幅值，进一步包括：

11、当所述电网类型为强电网时，注入扰动电流信号的幅值设置为k1in，注入的电压扰动信号幅值设置为k2zgin，in为并网变流器的稳态电流值，k1小于k2，

12、zg为电网阻抗，k1和k2为预设值。

13、优选地，所述根据所述电网类型确定扰动信号的幅值，进一步包括：

14、以电流为横坐标和电流为横坐标建立坐标系，在所述坐标系中生成一个矩形区域，所述矩形区域的边界为5％in、10％in、5％vn和10％vn；

15、在所述坐标系中根据所述电网阻抗为斜率生成一条直线；

16、获取所述直线与所述矩形区域边界的两个交点，根据所述两个交点确定一条线段；

17、将注入扰动电流信号的幅值设置为所述线段的中点的横坐标值，将注入扰动电压信号的幅值设置为所述线段的中点的纵坐标值。

18、本发明还提出一种变流器阻抗测量的二次侧注入扰动信号设置装置，所述装置包括：

19、电网阻抗获取模块，用于获取电网阻抗；

20、电网类型确定模块，用于根据所述电网阻抗确定电网类型，所述电网类型包括强电网、普通电网和弱电网；

21、扰动幅值设置模块，用于根据所述电网类型确定扰动信号的幅值；所述扰动信号为扰动电压信号或扰动电流信号。

22、优选地，所述电网阻抗获取模块，进一步用于：

23、根据所述电网阻抗的大小确定电网类型，当所述电网阻抗大于第一预设阻抗时，确定电网类型为弱电网；当所述电网阻抗大于第二预设阻抗且小于第一预设阻抗时，确定电网类型为普通电网；当所述电网阻抗小于第二预设阻抗时，确定电网类型为强电网。

24、优选地，所述扰动幅值设置模块，进一步用于：

25、当所述电网类型为弱电网时，注入的扰动电流信号的幅值设置为k2vn/zg，注入的电压扰动信号的幅值设置为k1vn，vn为并网变流器的稳态电压值，k1小于k2，zg为电网阻抗，k1和k2为预设值。

26、优选地，所述扰动幅值设置模块，进一步用于：

27、当所述电网类型为强电网时，注入扰动电流信号的幅值设置为k1in，注入的电压扰动信号幅值设置为k2zgin，in为并网变流器的稳态电流值，k1小于k2，

28、zg为电网阻抗，k1和k2为预设值。

29、优选地，所述扰动幅值设置模块，进一步用于：

30、以电流为横坐标和电流为横坐标建立坐标系，在所述坐标系中生成一个矩形区域，所述矩形区域的边界为5％in、10％in、5％vn和10％vn；

31、在所述坐标系中根据所述电网阻抗为斜率生成一条直线；

32、获取所述直线与所述矩形区域边界的两个交点，根据所述两个交点确定一条线段；

33、将注入扰动电流信号的幅值设置为所述线段的中点的横坐标值，将注入扰动电压信号的幅值设置为所述线段的中点的纵坐标值。

34、本发明方法的提出，为变流器阻抗测量提供了一种更为精细和适应性强的二次侧注入扰动信号设置方法，以下是该方法的有益效果：

35、通过识别电网类型来调整扰动信号的幅值，使得测量方法能够适应不同的电网条件；通过生成多个频率的扰动信号，能够对变流器的全频段阻抗进行测量，提高了测量的全面性；通过合理设计扰动信号的幅值，确保了测量过程不会对电网的稳定运行造成影响。本发明在实际应用中，有助于提高变流器阻抗测量的准确性和可靠性，对于保障新能源接入电力系统的稳定运行具有重要意义。同时，该方法也为电力系统的优化控制和保护策略提供了技术支持。

1.一种变流器阻抗测量的二次侧注入扰动信号设置方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电网阻抗确定电网类型，进一步包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电网类型确定扰动信号的幅值，进一步包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电网类型确定扰动信号的幅值，进一步包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电网类型确定扰动信号的幅值，进一步包括：

6.一种变流器阻抗测量的二次侧注入扰动信号设置装置，其特征在于，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电网阻抗获取模块，进一步用于：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述扰动幅值设置模块，进一步用于：

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述扰动幅值设置模块，进一步用于：

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述扰动幅值设置模块，进一步用于：