一种单相交流系统dq分解阻抗测量方法与流程

技术特征：

1.一种单相交流系统dq分解阻抗测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：注入扰动，测量α轴的响应电压和电流：

选择一个频率ω_p，注入两个独立的电流扰动i_pα1和i_pα2：

i_pα1＝cos(ω₁-ω_p)t

i_pα2＝cos(ω₁+ω_p)t

其中ω_p为扰动频率，ω₁为基波频率；然后测得电路α轴的响应电压u_α1、u_α2和响应电流i_α1、i_α2；

步骤2：通过Hilbert变换，获得β轴的电压和电流：

对α轴的响应电压u_α1、u_α2和响应电流i_α1、i_α2进行Hilbert变换，使其相位产生π/2的滞后，得到β轴的电压u_β1、u_β2和电流i_β1、i_β2：

$\left[\begin{array}{cc}{u}_{\mathrm{\β}1}& u_{\mathrm{\β}2}\\ i_{\mathrm{\β}1}& i_{\mathrm{\β}2}\end{array}\right]=H\left[\begin{array}{cc}{u}_{\mathrm{\α}1}& u_{\mathrm{\α}2}\\ i_{\mathrm{\α}1}& i_{\mathrm{\α}2}\end{array}\right]$

其中，H表示Hilbert变换，

步骤3：通过Park变换，将αβ坐标系下的数据转换为dq坐标系下的数据：

$\left[\begin{array}{c}{x}_d\\ x_q\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}cos({\mathrm{\ω}}_{1}t-\frac{\mathrm{\π}}{2})& sin({\mathrm{\ω}}_{1}t-\frac{\mathrm{\π}}{2})\\ -sin({\mathrm{\ω}}_{1}t-\frac{\mathrm{\π}}{2})& \cos ({\mathrm{\ω}}_{1}t-\frac{\mathrm{\π}}{2})\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{x}_{\mathrm{\α}}\\ x_{\mathrm{\β}}\end{array}\right]\stackrel{\mathrm{\Δ}}{=}{P}_{\mathrm{\θ}}\left[\begin{array}{c}{x}_{\mathrm{\α}}\\ x_{\mathrm{\β}}\end{array}\right]$

其中，x表示变量u或i，P_θ为Park变换矩阵；

步骤4：利用FFT方法获得相应频率下的电压和电流：

$X\left(k\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Σ}}x\left(n\right)W_N^{kn}=\underset{n=0}{\overset{\frac{N}{2}-1}{\Σ}}x\left(2n\right)W_N^{k\left(2n\right)}+\underset{n=0}{\overset{\frac{N}{2}-1}{\Σ}}x(2n+1)W_N^{k(2n+1)}$

其中，x表示变量u或i，N为采样点的数量；

步骤5：计算dq坐标下的阻抗矩阵：

$Z_{dq}=\left[\begin{array}{cc}{u}_{d1}& u_{d2}\\ u_{q1}& u_{q2}\end{array}\right]{\left[\begin{array}{cc}{i}_{d1}& i_{d2}\\ i_{q1}& i_{q2}\end{array}\right]}^{-1}$

式中，u_d1、i_d1、u_q1、i_q1分别为注入第一个扰动后d轴响应电压、d轴响应电流、q轴响应电压、q轴响应电流；u_d2、i_d2、u_q2、i_q2分别为注入第二个扰动后d轴响应电压、d轴响应电流、q轴响应电压、q轴响应电流。

2.根据权利要求1所述的单相交流系统dq分解阻抗测量方法，其特征在于，当ω₁<ω_p时，注入一个新的扰动-cos(ω₁-ω_p)t，获得α轴新的响应电压u'_α1和响应电流i'_α1，对u'_α1和i'_α1进行Hilbert变换，得到新的β轴的电压u_{β1_des}和电流i_{β1_des}以替换原来计算所得的u_β1和i_β1，而u_α1和i_α1保持不变。