本發明屬于電力電子技術領域，涉及一種多輸入多輸出系統的實時阻抗辨識方法。

背景技術：

實時辨識阻抗可以大致分為參數化和非參數化方法，非參數頻域方法在電網阻抗辨識和穩定性分析中廣泛應用。和參數化方法不同，非參數方法需要假設一個系統模型，并且僅僅選擇一個激勵。將激勵注入電網并利用它辨識電網阻抗。在穩態時，測量電流和電壓響應并進行傅里葉變換分析。

隨著氣候的改變和化石燃料的限制，分布式發電越來越受歡迎，逆變器輸出阻抗和電網阻抗之間的不匹配導致二者之間的諧波響應是一個很主要的問題。近幾年的研究都顯示，通過測量電網和逆變器的阻抗可以避免不穩定的情況，并且基于這些參數來改變逆變器的設計參數。根據辨識技術，可分為離線辨識和在線辨識，離線阻抗辨識不能夠保證系統的穩定性，因為電網和逆變器的阻抗是實時變化的。近幾年的研究也越來越傾向于實時阻抗辨識，實時阻抗辨識相比離線阻抗辨識速度更快。因此，需要對現有技術進行改進。

技術實現要素：

本發明提出了一種基于多輸入多輸出系統的實時阻抗辨識的方法，解決了現有技術中離線辨識穩定性不足的問題，并縮短了測量時間。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現。

步驟1，通過電流傳感器分別獲得pcc點三相入網電流ia,ib,ic；

步驟2，在dsp中采集到的三相電流ia，ib，ic進行坐標變換，得到兩相旋轉坐標下的電流，即id,iq：

步驟3，產生具有兩個信號的正交二進制序列：

原始信號的產生(d軸注入信號)：dibs信號幅值在1和-1兩個值之間切換，令ab(t)為周期性實數二進制序列。a幅值，則其k次諧波的傅立葉變換表達式為

所設計的dibs序列信號定義為：

借助matlab仿真軟件，對優化問題進行求解，并將特定頻率下的序列以碼表的形式存儲在dsp中，以便注入時調用。

q軸注入參考信號序列的生成：添加模2序列01010……到原始信號中形成q軸輸入參考信號的擾動，以碼表的形式存儲在dsp中，以便注入時調用。

步驟4，同時將正交二進制序列通過數字獲得單元注入電網電流d軸和q的參考電流中；

步驟5，測量電網電壓和電流頻率響應并將其分解為正序和負序分量，分解公式如下：

電流響應的分解：

其中p，n分別代表正序和負序，a＝e^j2π/3

因為ic＝-ia-ib，引入矩陣：

則有：

電壓響應的分解：

由vca＝-vab-vbc，引入矩陣：

于是，電壓成分的正負序可簡化為：

步驟6，對于正負序耦合的阻抗成分，有：

即得電網阻抗：

其中，x，y分別代表兩個正交二進制序列注入的響應。

本發明的有益效果為：(1)解決了現有離線辨識不能保證系統穩定性的問題；(2)設計合理、使用性強、操作簡單；(3)相對于傳統的單輸入/單輸出測量技術，克服系統動態特性變化的缺點；縮短了測量時間。

附圖說明

圖1為實時阻抗辨識裝置的框圖。

圖2為阻抗辨識方法步驟流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實例，對本發明進行進一步詳細說明。

如圖1所示，直流電壓源經過三相并網逆變器，將直流電轉換為三相交流電經過濾波裝置后并電網中，電流傳感器采集入網電流信息，電壓傳感器采集入網電壓信息。

本發明的辨識方法通過將采集到的入網電流進行坐標變換為dq坐標下的電流量，將正交二進制序列通過dsp同時注入d、q軸的參考電流處，分析電網電流和電壓響應，分別將其分解為正負序成分，根據電流電壓響應的正負序分量得到電網阻抗。

結合圖2所示，為本發明的辨識步驟，辨識過程詳述如下：

步驟1，通過電流傳感器獲得pcc點三相入網電流ia,ib,ic；

步驟2，在dsp中將采集到的三相電流ia,ib,ic進行坐標變換，得到兩相旋轉坐標下的電流，即id,iq；

步驟3，產生具有兩個信號的正交二進制序列：

原始信號的產生(d軸注入信號)：dibs信號幅值在1和-1兩個值之間切換，令ab(t)為周期性實數二進制序列。a為幅值，則其k次諧波的傅立葉變換表達式為：

所設計的dibs序列信號定義為：

借助matlab仿真軟件，對優化問題進行求解，并將特定頻率下的序列以碼表的形式存儲在dsp中，以便注入時調用。

q軸注入參考信號序列的生成：添加模2序列01010……到原始信號中形成q軸輸入參考信號的擾動，以碼表的形式存儲在dsp中，以便注入時調用。

步驟4，同時將正交二進制序列通過數字獲得單元注入電網d軸和q軸的參考電流；

步驟5，測量電網電壓和電流頻率響應并將其分解為正序和負序分量(假設三相逆變器零序分量是無窮，即電網連接方式為三線制)，分解公式如下：

電流響應的分解：

p，n分別代表正序和負序；

因為ic＝-ia-ib，引入矩陣：

則有：

電壓響應的分解：

由vca＝-vab-vbc，引入矩陣：

于是，電壓成分的正負序可簡化為：

步驟6，對于正負序耦合的阻抗成分，有：

即得電網阻抗：

其中，x，y分別代表兩個正交二進制序列注入的響應。

上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理和最佳實施例，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。