(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211444356.5 (22)申请日 2022.11.18 (71)申请人 深圳市首航 新能源股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区新 安街 道兴东社区67区高新奇科技楼1 1层 (72)发明人 姜国中　 (74)专利代理 机构 深圳市六加知识产权代理有 限公司 4 4372 专利代理师 江晓苏 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02M 7/48(2007.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种阻抗建模方法、 稳定性分析方法及逆变 器 (57)摘要 本发明实施例涉及电力电子技术领域， 公开 了一种阻抗建模方法、 稳定性分析方法及逆变 器， 首先在逆变器和电网之间的公共耦合点处注 入电压扰动并采集该耦合点处的三相输出电压 和三相输 出电流， 然后将三相的电压和电流转换 为两相电压和电流并通过控制器调整， 接着根据 控制器的输出和电网的电压前馈方案， 确定两相 旋转系统坐标系下的电流小信号矢量， 最后根据 控制器的输出和电流小信号矢量， 确定两相旋转 系统坐标系下逆变器的导纳矩 阵和电网的阻抗 矩阵， 本发 明实施例提供的阻抗 建模方法能够考 虑到频率耦合效应产生的导纳， 并建立逆变器的 阻抗模型， 实现稳定性分析。 权利要求书2页 说明书14页 附图12页 CN 115498642 A 2022.12.20 CN 115498642 A 1.一种阻抗建模方法， 其特征在于， 应用于逆变器， 所述逆变器的输出端与电网连接， 所述方法包括： 在所述逆变器和所述电网之间的公共耦合点处注入电压扰动， 并采集所述公共耦合点 处的三相输出电压和三相输出电流； 将系统坐标系下的所述三相输出电压和所述三相输出电流进行坐标转换， 以得到旋转 控制坐标系下的两相电压 矢量和两相电流矢量； 通过控制器调整所述两相电压 矢量和两相电流矢量， 以得到控制器的输出； 根据所述控制器的输出和所述电网的电压前馈方案， 确定两相旋转系统坐标系下的电 流小信号矢量； 根据所述控制器的输出和电流小信号矢量， 确定两相旋转系统坐标系下所述逆变器的 导纳矩阵和所述电网的阻抗矩阵。 2.根据权利要求1所述的阻抗建模方法， 其特 征在于， 所述在所述逆变 器和所述电网之间的公共耦合 点处注入电压扰动， 包括： 在所述公共耦合 点注入预设频率的正序分量或负序分量。 3.根据权利要求2所述的阻抗建模方法， 其特 征在于， 所述将系统坐标系下的所述三相输出电压和所述三相输出电流进行坐标转换， 以得到 旋转控制坐标系下的两相电压 矢量和两相电流矢量， 包括： 将系统坐标系下的所述三相输出电压和所述三相输出电流进行坐标转换， 以得到静止 系统坐标系下的两相电压 矢量和两相电流矢量； 基于控制坐标系和系统坐标系之间的相位差， 将所述静止系统坐标系下的两相电压矢 量和两相电流矢量进 行坐标转换， 以得到旋转控制坐标系下的两相电压矢量和两相电流矢 量。 4.根据权利要求3所述的阻抗建模方法， 其特 征在于， 所述通过控制器调整所述两相电压 矢量和两相电流矢量， 以得到控制器的输出， 包括： 根据所述控制器的类型， 确定所述控制器的传递 函数； 根据所述传递 函数， 确定控制坐标系下 所述控制器输出的电压 矢量。 5.根据权利要求 4所述的阻抗建模方法， 其特 征在于， 所述控制器为锁相环控制器、 电流环控制器和/或功率环控制器， 所述根据所述控制器的类型， 确定所述控制器的传递 函数， 包括： 根据所述锁相环控制器的比例系数、 积分系数， 确定锁相环传递 函数， 和/或， 根据所述电流环控制器的比例系数、 积分系数、 确定电流环传递 函数， 和/或， 根据所述功率环控制器的比例系数、 积分系数、 确定功率环传递 函数。 6.根据权利要求 4所述的阻抗建模方法， 其特 征在于， 所述根据 所述控制器的输出和所述电网的电压前馈方案， 确定两相旋转系统坐标系下 的电流小信号矢量， 包括： 根据所述控制器的型号， 确定所述控制器的延时函数； 基于所述控制器输出的电压矢量、 所述电网的电压前馈， 以及所述延时函数， 确定两相权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115498642 A 2静止系统坐标系下的谐波平衡方程； 根据所述谐波平衡方程， 确定扰动电流， 其中， 所述扰动电流包括扰动频率电流和耦合 频率电流； 根据所述扰动电流和两相旋转系统坐标系下的电流矢量， 计算两相旋转系统坐标系下 的电流小信号矢量。 7.根据权利要求6所述的阻抗建模方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 所述根据所述控制器的型号， 确定所述控制器的延时函数， 包括： 根据所述控制器的采样延时、 计算延时、 以及零阶保持器的等效延时， 确定所述控制器 的延时函数。 8.根据权利要求6所述的阻抗建模方法， 其特 征在于， 在计算两相旋转系统坐标系下的电流小信号矢量之前， 所述方法还 包括： 将所述两相静止系统坐标系下的电压矢量和电流矢量进行坐标转换， 以得到两相旋转 系统坐标系下的电压 矢量和电流矢量。 9.根据权利要求6所述的阻抗建模方法， 其特 征在于， 所述根据 所述控制器的输出和电流小信号矢量， 确定两相旋转系统坐标系下所述逆变 器的导纳矩阵和所述电网的阻抗矩阵， 包括： 将两相旋转系统坐标系下的所述电流小信号矢量 转化为矩阵形式； 根据矩阵形式的电流小信号矢量， 确定两相旋转系统坐标系下所述逆变器的导纳矩 阵； 基于所述电网的电感和电阻， 以及所述 导纳矩阵， 确定所述电网的阻抗矩阵。 10.一种稳定性分析 方法， 其特 征在于， 应用于逆变 器， 所述方法包括： 通过如权利要求1 ‑9任一项所述的 阻抗建模方法获取所述逆变器的导纳矩阵和所述电 网的阻抗矩阵； 根据所述 导纳矩阵和所述阻抗矩阵， 确定当前电压扰动下的广义奈奎斯特回率矩阵； 根据所述广义奈奎斯特回率矩阵， 分析 所述逆变 器的稳定性。 11.根据权利要求10所述的稳定性分析 方法， 其特 征在于， 所述根据所述广义奈奎斯特回率矩阵， 分析 所述逆变 器的稳定性， 包括： 基于所述广义奈奎斯特矩阵， 确定正序扰动和负序扰动的奈奎斯特曲线； 判断所述奈奎斯特曲线是否包围 （ ‑1， j0） ； 若是， 则确定所述逆变 器稳定； 若否， 则确定所述逆变 器不稳定 。 12.一种逆变 器， 其特征在于， 包括： 至少一个处 理器； 以及， 与所述至少一个处 理器通信连接的存 储器； 其中， 所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令， 所述指令被所述至少一个处 理器执行， 以使所述至少一个处 理器能够执 行如权利要求1 ‑11任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115498642 A 3