本发明属于向量检测，尤其涉及一种基于虚拟阻抗的逆变器控制方法、装置及激励装置。
背景技术：
1、向量检测是继电保护工作中的重要项目，配电网的继电保护向量和逻辑错误会导致正常运行状态和故障状态下继电保护误动或拒动，相关规程明确规定对于新安装的设备或回路有较大变动的装置，在投入运行前须利用一次电流和工作电压进行检验和判定，以确保配电网二次设备安全运行。而在向量检测系统的实际应用过程中，需要为被检测的设备提供较高幅值的正弦量作为激励。以正弦电流激励为例，为了满足电流的幅值和相位要求，往往需要较大的激励源与无源装置。
2、现阶段的向量检测试验中，通常采用一台交流电源、电力电容器和电力电感器，来产生幅值符合条件的激励量。其原理为利用大容量的电容器和电感器达成谐振状态，从而将回路中的电流增大至所需幅值。然而，大容量电感器含有铁芯和绕组等部件，导致其体积和重量较大，且电感器的体积和重量会随着感值和通量的增大而增大，因而在检测试验过程中需要耗费大量的人力和物力，检测不便且效率低下。
3、此外，由于各类待测系统的结构复杂多变，其参数也不尽相同，所以在进行向量检测时电容器还需具备可调节功能。现阶段的主流可调电感的感值调节方式主要有两种，一种是采用分接头的形式进行感值调节，采用这种方式的可调电感的感值调节连续性差，且仍然体积庞大；另一种是采用变压器式阻抗调节的方式，对副边等效输入进行可控调节，从而改变接入电路的原边端口的等效阻抗，这种方式只能实现有限范围内的感值连续调节，而由于这种可调电感存在原边和副边结构，还会造成容量浪费，且仍然无法摆脱体积和重量的约束。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种基于虚拟阻抗的逆变器控制方法、装置及激励装置，以解决向量检测中所使用的电感器感值调节不灵活、体积过大影响检测效率的问题。
2、本发明是通过如下技术方案实现的：
3、第一方面，本发明实施例提供了一种基于虚拟阻抗的逆变器控制方法，应用于向量检测系统的激励装置，所述激励装置包括依次串联连接的电源、逆变器和电容器；该方法包括：
4、当检测到所述逆变器的输出电流小于预设电流值时，基于所述逆变器的输出电流和输出电压，确定第一调制电压，并基于所述第一调制电压对所述逆变器进行脉冲宽度调制，以使所述逆变器的输出电压达到恒定；
5、当检测到所述输出电流大于或等于所述预设电流值时，基于滤波电流、滤波电压、所述输出电流和预设的虚拟阻抗，确定第二调制电压，并基于所述第二调制电压对所述逆变器进行脉冲宽度调制，以使所述逆变器等效为虚拟电感，且与所述电容器产生串联谐振；其中，所述滤波电流和所述滤波电压为对所述输出电流和所述输出电压进行带通滤波后得到的，所述预设的虚拟阻抗基于所述电容器的容值和预设的串联谐振频率来设置。
6、结合第一方面，在一些实施例中，所述预设的虚拟阻抗包括虚拟电抗，所述基于滤波电流、滤波电压、所述输出电流和预设的虚拟阻抗，确定第二调制电压，包括：
7、基于所述滤波电流和所述滤波电压，确定所述逆变器的第一有功功率和第一无功功率；
8、基于所述第一有功功率和所述第一无功功率，通过下垂控制方程确定第一参考电压；
9、基于所述虚拟电抗和所述滤波电流，确定反馈电压降；
10、将所述反馈电压降和所述第一参考电压相加，得到第二参考电压；
11、基于所述第二参考电压、所述输出电流、所述滤波电流和所述滤波电压，确定所述第二调制电压。
12、结合第一方面，在一些实施例中，所述基于所述第二参考电压、所述输出电流、所述滤波电流和所述滤波电压，确定所述第二调制电压，包括：
13、将所述输出电流、所述滤波电流和所述滤波电压分别进行park变换，并将经过park变换后的所述输出电流、所述滤波电流和所述滤波电压，以及所述第二参考电压输入至电压电流双闭环控制系统，得到所述第二调制电压；其中，所述电压电流双闭环控制系统包括电压外环和电流内环，所述电压外环采用pi控制器，所述电流内环采用p控制器；所述电压外环用于对所述滤波电压进行控制，所述电流内环用于对所述输出电流进行控制。
14、结合第一方面，在一些实施例中，所述电压电流双闭环控制系统的特征方程为：
15、ds＝s3lncn+s2(cnr+cnkpckpwm)+s(1+kpkpckpwm)+kikpckpwm＝0
16、其中，ln为滤波电感，r为线路等效电阻，cn为滤波电容，kpwm为所述逆变器对电压的增益，kpc为p控制器的参数，kp、ki、s为pi控制器的参数。
17、结合第一方面，在一些实施例中，所述基于所述逆变器的输出电流和输出电压，确定第一调制电压，包括：
18、基于所述输出电流和所述输出电压，确定第二有功功率和第二无功功率；
19、基于所述第二有功功率和所述第二无功功率，通过下垂控制方程确定第二参考电压；
20、对所述输出电流和所述输出电压进行park变换，并将所述第二参考电压以及park变换后的输出电流和输出电压输入至电压电流双闭环控制系统，得到所述第一调制电压。
21、结合第一方面，在一些实施例中，所述下垂控制方程包括：
22、ω＝ωn-m(pref-p)
23、uref＝un-n(qref-q)
24、其中，ω为角频率的参考值；ωn为角频率的额定值；m为有功频率下垂系数，n为无功电压下垂系数；un为电压的额定值；pref为有功功率参考值；qref为无功功率参考值；p为有功功率，q为无功功率，uref为参考电压。
25、结合第一方面，在一些实施例中，所述利用所述第二调制电压对所述逆变器进行脉冲宽度调制，包括：
26、对所述第二调制电压进行park反变换，得到调制信号；
27、将所述调制信号输入至所述逆变器中对脉冲驱动开关进行控制。
28、结合第一方面，在一些实施例中，所述逆变器为三相桥式逆变器。
29、第二方面，本发明实施例提供了一种虚拟阻抗的逆变器控制装置，应用于向量检测系统的激励装置，所述激励装置包括依次串联连接的电源、逆变器和电容器，该装置包括：
30、恒压控制模块，用于当检测到所述逆变器的输出电流小于预设电流值时，基于所述逆变器的输出电流和输出电压，确定第一调制电压，并基于所述第一调制电压对所述逆变器进行脉冲宽度调制，以使所述逆变器的输出电压达到恒定；
31、虚拟阻抗控制模块，用于当检测到所述输出电流大于或等于所述预设电流值时，基于滤波电流、滤波电压、所述输出电流和预设的虚拟阻抗，确定第二调制电压，并基于所述第二调制电压对所述逆变器进行脉冲宽度调制，以使所述逆变器等效为虚拟电感，且与所述电容器产生串联谐振；其中，所述滤波电流和所述滤波电压为对所述输出电流和所述输出电压进行带通滤波后得到的，所述预设的虚拟阻抗基于所述电容器的容值和预设的串联谐振频率来设置。
32、第三方面，本发明实施例提供了一种向量检测系统的激励装置，包括依次串联连接的电源、逆变器和电容器；其中，所述逆变器通过如上述第一方面任一项所述的基于虚拟阻抗的逆变器控制方法来控制，所述电容器的输出端用于连接被测设备，所述输出端为未连接所述逆变器的一端。
33、本发明实施例提供一种基于虚拟阻抗的逆变器控制方法、装置及激励装置，当检测到逆变器的输出电流小于预设电流值时，通过逆变器的输出电流和输出电压确定第一调制电压，并基于第一调制电压对逆变器进行控制，使逆变器达到恒压；当检测到逆变器的输出电流大于或等于预设电流值时，通过滤波电流、滤波电压、输出电流和预设的虚拟阻抗，确定第二调制电压，并基于第二调制电压对逆变器进行控制，使得逆变器与电容器发生串联谐振。即当逆变器电压稳定后，引入虚拟阻抗对逆变器进行控制，以使逆变器的输出阻抗为感性，并与电容器发生串联谐振，从而将电源电流转换为满足向量检测条件的激励量；而且，本发明实施例中虚拟阻抗的预设值基于电容器的容值设定，故被控制的逆变器可以等效为可调的虚拟电感，因而本方案适用于为多种被测设备提供向量检测的激励量。同时，本方案还可以缩小向量检测设备的体积，从而有助于提高向量检测的测试效率。
1.一种基于虚拟阻抗的逆变器控制方法，其特征在于，应用于向量检测系统的激励装置，所述激励装置包括依次串联连接的电源、逆变器和电容器；所述方法包括：
2.如权利要求1所述的基于虚拟阻抗的逆变器控制方法，其特征在于，所述预设的虚拟阻抗包括虚拟电抗，所述基于滤波电流、滤波电压、所述输出电流和预设的虚拟阻抗，确定第二调制电压，包括：
3.如权利要求2所述的基于虚拟阻抗的逆变器控制方法，其特征在于，所述基于所述第二参考电压、所述输出电流、所述滤波电流和所述滤波电压，确定所述第二调制电压，包括：
4.如权利要求3所述的基于虚拟阻抗的逆变器控制方法，其特征在于，所述电压电流双闭环控制系统的特征方程为：
5.如权利要求1所述的基于虚拟阻抗的逆变器控制方法，其特征在于，所述基于所述逆变器的输出电流和输出电压，确定第一调制电压，包括：
6.如权利要求3或5所述的基于虚拟阻抗的逆变器控制方法，其特征在于，所述下垂控制方程包括：
7.如权利要求1所述的基于虚拟阻抗的逆变器控制方法，其特征在于，所述基于所述第二调制电压对所述逆变器进行脉冲宽度调制，包括：
8.如权利要求1所述的基于虚拟阻抗的逆变器控制方法，其特征在于，所述逆变器为三相桥式逆变器。
9.一种基于虚拟阻抗的逆变器控制装置，其特征在于，应用于向量检测系统的激励装置，所述激励装置包括依次串联连接的电源、逆变器和电容器；所述装置包括：
10.一种向量检测系统的激励装置，其特征在于，包括依次串联连接的电源、逆变器和电容器；其中，所述逆变器通过如权利要求1至8任一项所述的基于虚拟阻抗的逆变器控制方法来控制，所述电容器的输出端用于连接被测设备，所述输出端为未连接所述逆变器的一端。
