本发明属于电力电子中的构网型变流器，尤其涉及一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试方法及装置。
背景技术：
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
2、随着现代电网的可再生能源占比不断提高，其频率稳定性问题日益严重。构网型变流器能够通过模拟机械惯量增加系统惯量和快速响应频率变化的能力，同时提供阻尼服务以维持电网稳定。在孤岛运行模式下，构网型变流器能以电压源模型运行，构建电网和实现黑启动。通过提供快速、精准的辅助服务，构网型变流器可以减少电网对传统备用发电机组的依赖，提升电网运行的经济性和可靠性。
3、构网型变流器的惯量和阻尼系数对电网至关重要，但相关测试手段尚不明确。通过对构网型变流器的惯量和阻尼系数进行测试，不仅可以准确评估各厂商设计的构网型变流器，还能确保它们严格符合电网并网标准和技术规程，进而确保电网的安全性和可靠性。此外，测试结果还可以为辅助服务市场的补贴政策制定提供有效的参考依据，促进政策的科学性和公正性，推动技术进步，促进市场竞争，最终有利于电力系统的整体稳定和经济性提升。
4、现有的惯量和阻尼测试方法包括：基于功角二阶传递函数和有功功率响应曲线测试系统惯量和阻尼；利用线性化动力学方程分析惯量与特征值和特征向量之间的内在关系，从而通过详细的数学表达式推算惯量；或使用相位测量单元，根据相量测量的环境频率和有功功率信号估计电力系统惯量与阻尼；或采用粒子群优化等算法优化基于摆动方程的成本函数，从而实现对电力系统阻尼与惯量的估计等。然而，上述方法主要针对电力系统而非构网型变流器，存在数学模型复杂，惯量和阻尼解耦困难等问题。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试方法，在实际应用中具有较高的可行性，其测试原理简单有效，易于实现，便于推广和应用。
2、为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
3、第一方面，公开了一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试方法，包括：
4、获取三相lcl滤波器中的滤波电容电压、逆变侧电流、输出侧电流及输出三相电压；
5、通过频率控制输出频率输出信号及相位输出信号；
6、基于相位输出信号、滤波电容电压及逆变侧电流，输出pwm控制信号，用于控制功率半导体开关导通时间；
7、基于输出三相电压、输出侧电流及相位输出信号输出有功功率信号；
8、对输出三相电压进行处理获得实时输出频率；
9、基于有功功率信号、频率输出信号及相关设定参数获得构网型变流器的阻尼系数；
10、基于有功功率信号、实时输出频率及相关设定参数获得构网型变流器的惯量系数。
11、作为进一步的技术方案，所述通过频率控制输出频率输出信号及相位输出信号，具体方式为：
12、通过阶跃信号发生器产生频率变化率输入信号；
13、频率变化率输入信号结合基准频率输入信号计算后，得到频率输出信号和相位输出信号；
14、相位输出信号用于电压控制和有功功率测量，频率输出信号用于阻尼系数的测量。
15、作为进一步的技术方案，基于相位输出信号、滤波电容电压及逆变侧电流，输出pwm控制信号，具体方式为：
16、对电容电压和逆变侧电流进行采样，采样信号分别经过abc-dq变换后，得到电容采样电压d轴分量vtfd、q轴分量vtfq和逆变侧采样电流d轴分量itid、q轴分量itiq；
17、将vtfd和vtfq与输入电容电压d轴和q轴的基准值vtfd_ref和vtfq_ref相结合，经过计算和pi控制得到逆变侧电流d轴基准值itid_ref和q轴基准值itiq_ref；
18、再将电流基准值与itid和itiq结合后经过计算和pi控制得到逆变电压信号，该信号与相位输出信号进行dq-abc变换后输入给pwm调制模块，最终输出pwm控制信号。
19、作为进一步的技术方案，基于输出三相电压、输出侧电流及相位输出信号输出有功功率信号，具体方式为：
20、将输出三相电压及相位输出信号进行abc-dq变换，获得输出三相电压d轴分量及q轴分量；
21、将输出侧电流及相位输出信号进行abc-dq变换，获得输出侧电流d轴分量及q轴分量；
22、基于输出三相电压d轴分量及q轴分量、输出侧电流d轴分量及q轴分量进行计算，得到有功功率信号。
23、作为进一步的技术方案，对输出三相电压进行处理获得实时输出频率，具体方式为：
24、输出三相电压经过线性abc-αβ坐标变换得到正交的两个电压分量vtgα和vtgβ，再经过滤波环节和锁频环节获得实时输出频率。
25、作为进一步的技术方案，基于有功功率信号、频率输出信号及相关设定参数获得构网型变流器的阻尼系数，具体方式为：
26、对输出有功功率信号与有功功率基准值的差值进行标幺化处理，同时对频率输出信号与基准频率之间的差值也进行标幺化处理，然后通过对两个标幺值进行除法运算得到被测构网型变流器阻尼系数。
27、作为进一步的技术方案，基于有功功率信号、实时输出频率及相关设定参数获得构网型变流器的惯量系数，具体方式为：
28、对有功功率信号与有功功率基准值的差值进行标幺化处理，同时对实时输出频率与基准频率之间的差值也进行标幺化处理，然后通过减法运算去除由于阻尼系数产生的有功功率变化部分，最后将其与输出电压频率变化率乘系数后的结果进行除法运算，得到被测构网型变流器的惯量系数。
29、第二方面，公开了一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试装置，包括：
30、数据获取模块，被配置为：获取三相lcl滤波器中的滤波电容电压、逆变侧电流、输出侧电流及输出三相电压；
31、频率控制模块，被配置为：通过频率控制输出频率输出信号及相位输出信号；
32、电压控制模块，被配置为：基于相位输出信号、滤波电容电压及逆变侧电流，输出pwm控制信号，用于控制功率半导体开关导通时间；
33、有功功率测量模块，被配置为：基于输出三相电压、输出侧电流及相位输出信号输出有功功率信号；
34、频率测量模块，被配置为：对输出三相电压进行处理获得实时输出频率；
35、阻尼系数及系数测量模块，被配置为：分别对有功功率信号、实时输出频率及相关设定参数进行处理获得惯量系数及阻尼系数。
36、第三方面，公开了一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试系统，包括：
37、功率半导体开关、三相lcl滤波器、三相交流继电器及处理器；
38、所述功率半导体开关一端连接至直流侧电源，另一端连接至三相lcl滤波器，所述三相lcl滤波器通过三相交流继电器连接至被测构网型变流器；
39、所述处理器被配置为：接收三相lcl滤波器中的滤波电容电压、逆变侧电流、输出侧电流及输出三相电压，并对接收的数据进行处理，包括：
40、通过频率控制输出频率输出信号及相位输出信号；
41、基于相位输出信号、滤波电容电压及逆变侧电流，输出pwm控制信号，用于控制功率半导体开关导通时间；
42、基于输出三相电压、输出侧电流及相位输出信号输出有功功率信号；
43、对输出三相电压进行处理获得实时输出频率；
44、分别对有功功率信号、实时输出频率及相关设定参数进行处理获得惯量系数及阻尼系数。
45、作为进一步的技术方案，所述三相lcl滤波器由逆变侧电感、网侧电感及滤波电容组成；
46、所述逆变侧电感、网侧电感及滤波电容依次连接。
47、作为进一步的技术方案，靠近逆变侧电感测量逆变侧电流，对滤波电容测量的滤波电容电压，网侧电感与三相交流继电器之间测量输出三相电压，三相交流继电器连接至被测构网型变流器的一端测量输出侧电流。
48、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
49、本公开技术方案实现对构网型变流器惯量和阻尼系数测试，无需复杂的数学计算，不需要构网型变流器内部的参数信息，对惯量和阻尼的测试简单有效。本公开技术方案能够准确测量构网型变流器提供的惯量和阻尼系数，在实际应用中具有较高的可行性及通用性。
50、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试方法，其特征是，包括：
2.如权利要求1所述的一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试方法，其特征是，所述通过频率控制输出频率输出信号及相位输出信号，具体方式为：
3.如权利要求1所述的一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试方法，其特征是，基于相位输出信号、滤波电容电压及逆变侧电流，输出pwm控制信号，具体方式为：
4.如权利要求1所述的一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试方法，其特征是，基于输出三相电压、输出侧电流及相位输出信号输出有功功率信号，具体方式为：
5.如权利要求1所述的一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试方法，其特征是，对输出三相电压进行处理获得实时输出频率，具体方式为：
6.如权利要求1所述的一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试方法，其特征是，基于有功功率信号、频率输出信号及相关设定参数获得构网型变流器的阻尼系数，具体方式为：
7.一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试装置，其特征是，包括：
8.一种构网型变流器惯量和阻尼系数测试系统，其特征是，包括：
9.一种计算机装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-6任一所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时执行上述权利要求1-6任一所述方法的步骤。
