1.一种新能源发电设备的阻抗特性曲线及传递函数拟合方法,包括如下步骤:(1)设置生成初始测量频率包含多个频率点,这些频率点在频域内对数均匀分布;(2)通过扫频测量得到各频率点处新能源发电设备的阻抗测量结果;(3)根据各频率点对应离散的阻抗测量结果,通过矢量拟合算法计算得到新能源发电设备的阻抗传递函数及其阻抗特性曲线;(4)对所拟合得到阻抗特性曲线的精度进行评估,若未达到预定要求,则对频率点自适应调节后返回执行步骤(2),直至阻抗特性曲线精度达到预定要求;其中对阻抗特性曲线精度进行评估的标准为:即当所有频率点均满足以下关系式,则认定阻抗特性曲线的精度已满足预定要求,否则阻抗特性曲线的精度未满足预定要求;其中:Y m (f p ) (i) 为第i次扫频测量中在频率点f p 处新能源发电设备的导纳测量结果,Y f (f p ) (i-1) 为通过第i-1次拟合计算得到在频率点f p 处新能源发电设备的导纳结果,D a 为幅值精度指标,D p 为相位精度指标。
2.根据权利要求1所述的阻抗特性曲线及传递函数拟合方法,其特征在于:所述步骤(1)中在频域内对数均匀分布的初始测量频率可通过以下表达式实现生成;F=logspace(lg(f min ),lg(f max ),N)其中:logspace()为MATLAB中生成对数均匀分布数组的函数,F为生成的初始测量频率,f min 为测量频率范围的下限值,f max 为测量频率范围的上限值,N为设定的初始测量频率个数。
3.根据权利要求1所述的阻抗特性曲线及传递函数拟合方法,其特征在于:所述步骤(2)的具体实现过程如下:2.1初始化使新能源发电设备在没有扰动的情况下达到稳定运行状态;2.2在新能源发电设备的网侧注入特定频率f p 的小信号扰动,该特定频率f p 将从步骤(1)生成的频率点中从小到大依次选取;2.3使新能源发电设备在一定时间范围内运行,然后测量新能源发电设备输出端口电压和电流在频率f p 处的响应,分别定义为V p 和I p ,频率f p 处设备的阻抗即可通过以下公式计算得到:其中:Z(f p )为新能源发电设备在频率f p 处的阻抗;2.4重复执行步骤2.2~2.3,通过扫频完成每一频率点的阻抗测量。
4.根据权利要求1所述的阻抗特性曲线及传递函数拟合方法,其特征在于:所述步骤(3)的具体实现过程如下:3.1采用以下频域表达式f(s)来表示新能源发电设备的阻抗传递函数;其中:c k 、a k 、d和h均为频域表达式中待拟合的参数,K为该频域表达式设定的阶数,s为拉普拉斯算子;3.2确定频域表达式的阶数K以及初始极点a k ,其中阶数K应大于等于新能源发电设备阻抗模型的实际阶数,初始极点a k =-a+jb,j为虚数单位,实部a和虚部b满足关系式a=b/100;3.3利用各频率点对应离散的阻抗测量结果对上述频域表达式f(s)进行矢量拟合即可得到新能源发电设备的阻抗传递函数及其阻抗特性曲线。
5.根据权利要求1所述的阻抗特性曲线及传递函数拟合方法,其特征在于:所述幅值精度指标D a 和相位精度指标D p 通过以下关系式确定;D p =arcsin(1/S vp )+arcsin(1/S ip )其中:S vp 为V p 的信噪比,S ip 为I p 的信噪比。
6.根据权利要求1所述的阻抗特性曲线及传递函数拟合方法,其特征在于:所述步骤(4)中对频率点自适应调节的方法为:设第i次扫频测量中的频率点为f 1 ~f M ,若在频率点f m 处新能源发电设备的阻抗特性曲线精度未达到预定要求,则在第i+1次扫频测量中增加频率点 和 i和m均为大于1的自然数且1<m<M,M为第i次扫频测量中的频率点数量。
7.根据权利要求1所述的阻抗特性曲线及传递函数拟合方法,其特征在于:在对频率点自适应调节过程中,当第1次扫频测量中的频率点为f 1 ~f M ,则在第2次扫频测量中增加频率点