兆瓦级宽频带阻抗测量装置设计及其控制方法

作     者：伍文华 蒲添歌 陈燕东 罗安 周乐明 周小平 杨苓 何志兴 WU Wenhua;PU Tiange;CHEN Yandong;LUO An;ZHOU Leming;ZHOU Xiaoping;YANG Ling;HE Zhixing

作者机构：国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2018年第38卷第14期

页      面：4096-4106页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFB0902000) 国家自然科学基金项目(51577056,51707061) 国家电网公司科技项目(SGXJ0000KXJS1700841)~~ 

主　　题：阻抗测量装置 新能源发电基地 宽频带阻抗测量 级联变换器 电压扰动注入 

摘      要：为了测量新能源发电基地内大型光伏、风力等新能源发电装备的频域阻抗特性,提出了一种兆瓦级宽频带阻抗测量装置设计及其控制方法,该测量装置可接入35kV待测新能源并网发电系统,测量频宽为10Hz～1kHz。首先分析了阻抗测量的基本原理并推导了待测系统在dq坐标系下的阻抗矩阵计算公式;然后介绍了所提阻抗测量装置的总体设计方案,并重点分析了电压扰动注入单元各部分的设计,包括功率子模块设计、LC输出滤波器设计和耦合变压器设计;电压扰动注入单元采用多功率子模块级联的结构,各功率子模块由三相不可控制整流、高频隔离DC/DC变换器和单相H桥模块先后串联构成;根据兆瓦级宽频带阻抗测量装置高压大容量和宽频带输出的要求,针对电压扰动注入单元提出了一种级联H桥模块调制比固定,通过实时调整高频隔离DC/DC变换器的输出电压来控制扰动注入单元输出电压幅值的控制方法,该方法输出电压畸变率低且控制简单可靠。最后,Psim仿真验证了所提阻抗测量装置设计和控制方法的有效性。