一种自动化阻抗测量流程与数据处理方法与流程

1.本发明涉及电力系统并网装置阻抗测量技术领域，尤其涉及一种自动化阻抗测量流程与数据处理方法。


背景技术：

2.随着光伏、风电等新能源发电装置通过变流器的大规模并网，对电网的稳定性造成了极大影响，如电网的频繁震荡、高频谐振等问题。因此，新能源发电装置的阻抗测量及分析成为迫切需求。
3.中国发明专利cn201910735395.2公开了扰动频率与扰动幅值自适应控制的阻抗测量方法，该方法所涉及的阻抗测量装置包括扰动注入单元和扰动控制单元。所述阻抗测量方法通过插值预测待测阻抗，根据预测阻抗的幅值调节注入扰动的幅值大小，根据预测阻抗与实际测量阻抗的误差判断阻抗的线性度，调节下一频率步长。
4.上述专利中均提及阻抗测量方法及数据处理流程，但是数据处理流程中每一步都需要人工参与，人员投入成本较大，自动化程度较低；同时数据处理出错的概率较高，多次重复测量会导致时间成本增加，降低数据处理效率。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提出一种自动化阻抗测量流程与数据处理方法，该自动化阻抗测量流程与数据处理方法只需在测量开始前确定好相关参数信息，自动对光伏电站、风电场、风电机组及光伏逆变器进行阻抗测量，大大地提高了阻抗测量的自动化程度，减小了人工成本，降低了阻抗测量中的错误率。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种自动化阻抗测量流程与数据处理方法，提供数据自动化处理软件、阻抗测量装置、阻抗测量装置控制器、上位机、检测设备及被测对象，所述阻抗测量装置包括扰动电压发生单元，所述上位机与所述阻抗测量装置控制器通讯连接，所述阻抗测量装置与所述阻抗测量装置控制器通讯连接，所述阻抗测量装置与电网及被测对象连接，所述方法包括以下步骤:
7.步骤一：将阻抗测量装置控制器、检测设备接入上位机，数据自动化处理软件运行在上位机上；
8.步骤二：用户对自定义参数数据表设定，所述自定义参数数据表设定包括：阻抗计算公式；
9.步骤三：将自定义参数数据表导入数据自动化处理软件，数据自动化处理软件对导入数据表进行解读；
10.步骤四：所述数据自动化处理软件将解读的信息下发至所述阻抗测量装置控制器，所述阻抗测量装置控制器根据接收到的信息控制阻抗测量装置的扰动电压发生单元输出扰动电压；
11.步骤五：所述数据自动化处理软件下发检测信号至所述检测设备，自动从所述检
测设备读取被测对象实时的电压电流数据并保存；
12.步骤六：当检测到检测设备测量完成且所有数据保存完成后，所述数据自动化处理软件对保存的数据进行处理，根据阻抗计算公式计算得到每个频率点的阻抗值并绘制阻抗特性曲线。
13.优选地，所述自定义参数数据表设定还包括：扰动电压频率、扰动电压幅值、扰动电压相位、每个频率点持续时间th、每个频率点暂停时间ts、每个频率点延时时间td。
14.优选地，所述阻抗测量装置还包括阻抗测量装置控制单元；所述扰动电压发生单元串联或并联接入电网；所述阻抗测量装置控制单元包括采样单元与控制单元；所述采样单元用于对并网点电压电流、扰动单元直流侧母线电压进行采样；所述控制单元包括用于采样信号的计算处理以及扰动电压发生单元控制信号的输出；所述扰动电压发生单元与阻抗测量装置控制器通讯连接。
15.优选地，所述被测对象为光伏电站或者风电场或者风电机组或者光伏逆变器中的一种或者多种。
16.优选地，当延时时间td大于扰动电压频率到达稳定值的时间时，后续数据处理不需要进行筛选，所述数据自动化处理软件直接进行阻抗分析；当延时时间td小于扰动电压频率到达稳定值的时间时，所述数据自动化处理软件对保存的数据进行筛选再进行阻抗分析。
17.优选地，所述延时时间td为所述扰动电压频率到达稳定值的时间，为设置的一个固定值，或者通过检测扰动电压频率达到偏差范围内的频率变化时间进行取值。
18.优选地，所述数据自动化处理软件根据测量时间与采样步长自动识别保存文件大小。
19.优选地，所述自动识别保存文件大小为：当保存文件大小与预期不一致时，控制所述阻抗测量装置重新进行扫频。
20.优选地，所述控制阻抗测量装置重新扫频为：既可以在该工况结束后立即重新进行扫频，也可在所有工况轮询结束之后对所有不合格工况统一进行重新扫频。
21.采用上述方法之后，将阻抗测量装置控制器、检测设备接入上位机，数据自动化处理软件运行在上位机上；用户对自定义参数数据表设定，所述自定义参数数据表设定包括：阻抗计算公式；将自定义参数数据表导入数据自动化处理软件，数据自动化处理软件对导入数据表进行解读；所述数据自动化处理软件将解读的信息下发至所述阻抗测量装置控制器，所述阻抗测量装置控制器根据接收到的信息控制阻抗测量装置的扰动电压发生单元输出扰动电压；所述数据自动化处理软件下发检测信号至所述检测设备，自动从所述检测设备读取被测对象实时的电压电流数据并保存；当检测到检测设备测量完成且所有数据保存完成后，所述数据自动化处理软件对保存的数据进行处理，根据阻抗计算公式计算得到每个频率点的阻抗值并绘制阻抗特性曲线；该自动化阻抗测量流程与数据处理方法只需在测量开始前确定好相关参数信息，自动对光伏电站、风电场、风电机组及光伏逆变器进行阻抗测量，大大地提高了阻抗测量的自动化程度，减小了人工成本，降低了阻抗测量中的错误率。
附图说明
22.图1为本发明自动化阻抗测量流程与数据处理方法中被测设备并联接入电网拓扑结构图；
23.图2为本发明自动化阻抗测量流程与数据处理方法中被测设备串联接入电网拓扑结构图；
24.图3为本发明实施例三的自动化阻抗测量流程与数据处理方法的执行流程图；
25.图4为本发明实施例四的自动化阻抗测量流程与数据处理方法的执行流程图。
具体实施方式
26.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
27.实施例一
28.请参阅图1及图2，图1为本发明的双馈变流器的整体连接电路图；图2为本发明中被测设备串联接入电网拓扑结构图；
29.本实施例公开了一种自动化阻抗测量流程与数据处理方法，提供数据自动化处理软件、阻抗测量装置、阻抗测量装置控制器、上位机、检测设备及被测对象，所述阻抗测量装置包括扰动电压发生单元，所述上位机与所述阻抗测量装置控制器通讯连接，所述阻抗测量装置与所述阻抗测量装置控制器通讯连接，所述阻抗测量装置与电网及被测对象连接，所述方法包括以下步骤:
30.步骤一：将阻抗测量装置控制器、检测设备接入上位机，数据自动化处理软件运行在上位机上；
31.步骤二：用户对自定义参数数据表设定，所述自定义参数数据表设定包括：阻抗计算公式；
32.步骤三：将自定义参数数据表导入数据自动化处理软件，数据自动化处理软件对导入数据表进行解读；
33.步骤四：所述数据自动化处理软件将解读的信息下发至所述阻抗测量装置控制器，所述阻抗测量装置控制器根据接收到的信息控制阻抗测量装置的扰动电压发生单元输出扰动电压；
34.步骤五：所述数据自动化处理软件下发检测信号至所述检测设备，自动从所述检测设备读取被测对象实时的电压电流数据并保存；
35.步骤六：当检测到检测设备测量完成且所有数据保存完成后，所述数据自动化处理软件对保存的数据进行处理，根据阻抗计算公式计算得到每个频率点的阻抗值并绘制阻抗特性曲线。
36.实施例二
37.本实施例以实施例一为基础，在本实施例中，所述自定义参数数据表设定还包括：扰动电压频率、扰动电压幅值、扰动电压相位、每个频率点持续时间th、每个频率点暂停时间ts、每个频率点延时时间td。
38.在本实施例中，所述阻抗测量装置还包括阻抗测量装置控制单元；所述扰动电压
发生单元串联或并联接入电网；所述阻抗测量装置控制单元包括采样单元与控制单元；所述采样单元用于对并网点电压电流、扰动单元直流侧母线电压进行采样；所述控制单元用于对采样信号的计算处理以及扰动电压发生单元控制信号的输出；所述扰动电压发生单元与阻抗测量装置控制器通讯连接。
39.在本实施例中，所述被测对象为光伏电站或者风电场或者风电机组或者光伏逆变器中的一种或者多种。
40.实施例三
41.请参阅图3，图3为本发明实施例三的自动化阻抗测量流程与数据处理方法的执行流程图；
42.本实施例以实施例一为基础，在本实施例中，所述自动化阻抗测量流程与数据处理方法包括以下步骤：
43.将阻抗测量装置控制器、检测仪器接入上位机；
44.相关参数确定并形成数据表；其中相关参数包括扰动电压频率、幅值、相位、每个频率点持续时间th、以及延时时间td；
45.其中延时时间td大于扰动电压频率到达偏差允许的时间，后续数据处理不需要进行筛选，所述数据自动化处理软件直接进行阻抗分析；
46.将数据表导入数据自动化处理软件解读，包括读取数据时刻及停止读取数据时刻；其中当输出信号发生变化后延时td时间后触发检测信号跳变，检测信号接入数据自动化处理软件中，数据自动化处理软件自动从检测仪器端读取实时电压电流数据；根据持续时间及延时时间确定读取数据持续时间，读取数据持续时间为th-td，确定阻抗计算公式；
47.数据自动化处理软件根据解读到的数据表信息对阻抗测量控制器下发扰动电压信息曲线，并读取实时电压、电流数据并进行保存；可以选择根据频率段进行保存或者所有待测频率点保存在同一文件中；
48.所有待测频率点检测完成后对保存的数据进行分析处理；
49.所述数据自动化处理软件整合分析处理后的所有频率点的阻抗信息并绘制阻抗特性曲线。
50.实施例四
51.请参阅图4，图4为本发明实施例四的自动化阻抗测量流程与数据处理方法的执行流程图。本实施例以实施例二为基础，在本实施例中，所述自动化阻抗测量流程与数据处理方法包括以下步骤：
52.将阻抗测量装置控制器、检测仪器接入上位机；
53.相关参数确定并形成数据表；其中相关参数包括扰动电压频率、幅值、相位、每个频率点持续时间th；
54.将数据表导入数据自动化处理软件解读，确定阻抗计算公式；
55.数据自动化处理软件根据解读到的数据表信息对阻抗测量装置进行控制，读取实时电压、电流数据并进行保存；可以选择根据频率段进行保存或者所有待测频率点保存在同一文件中；
56.所有待测频率点检测完成后对保存的数据进行分析处理，当延时时间td小于扰动电压频率到达稳定值的时间时，由于两个待测频率点之间的数据存在误差，所以需要进行
数据筛选，剔除每个频率点读取数据中的前扰动电压到达频率到达偏差允许的时间内的数据，剔除之后再进行数据分析处理；
57.所述数据自动化处理软件整合分析处理后的所有频率点的阻抗信息并绘制阻抗特性曲线。
58.在本实施例中，所述延时时间td为所述扰动电压频率到达稳定值的时间，为设置的一个固定值，或者通过检测扰动电压频率达到偏差范围内的频率变化时间进行取值。
59.实施例五
60.本实施例以实施例一为基础，在本实施例中，
61.所述数据自动化处理软件根据测量时间与采样步长自动识别保存文件大小。
62.所述自动识别保存文件大小为：当保存文件大小与预期不一致时，控制所述阻抗测量装置重新进行扫频。
63.所述控制阻抗测量装置重新扫频为：既可以在该工况结束后立即重新进行扫频，也可在所有工况轮询结束之后对所有不合格工况统一进行重新扫频。
64.该自动化阻抗测量流程与数据处理方法只需在测量开始前确定好相关参数信息，自动对光伏电站、风电场、风电机组及光伏逆变器进行阻抗测量，大大地提高了阻抗测量的自动化程度，减小了人工成本，降低了阻抗测量中的错误率。
65.应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。