Wideband impedance measurement method of grid-connected inverter considering harmonic disturbance and power frequency deviation

Xu Haoyuan; Wang Rui; Sun Qiuye

doi:10.16081/j.epae.202604027

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Wideband impedance measurement method of grid-connected inverter considering harmonic disturbance and power frequency deviation

KEY TECHNOLOGIES FOR WIDEBAND OSCILLATION ANALYSIS\, MONITORING\, AND CONTROL IN NEW TYPE POWER SYSTEMS | 更新时间：2026-09-24

- Wideband impedance measurement method of grid-connected inverter considering harmonic disturbance and power frequency deviation
- Electric Power Automation Equipment Vol. 46, Issue 10, Pages: 38-47(2026)
- 作者机构：
  
  东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳 110819
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the National Natural Science Foundation of China(52307194;52477076);the National Natural Science Foundation of China Key Joint Program(U23B20118)
- DOI：10.16081/j.epae.202604027
  CLC： TM464
- Received：16 January 2026，
  
  Revised：2026-04-07，
  
  Online First：30 April 2026，
  
  Published：10 October 2026
- 稿件说明：
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徐浩源,王睿,孙秋野.考虑谐波扰动与工频偏移的宽频带并网逆变器阻抗测量方法[J].电力自动化设备,2026,46(10):38-47.

Xu Haoyuan,Wang Rui,Sun Qiuye.Wideband impedance measurement method of grid-connected inverter considering harmonic disturbance and power frequency deviation[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(10):38-47.
徐浩源,王睿,孙秋野.考虑谐波扰动与工频偏移的宽频带并网逆变器阻抗测量方法[J].电力自动化设备,2026,46(10):38-47. DOI： 10.16081/j.epae.202604027.

Xu Haoyuan,Wang Rui,Sun Qiuye.Wideband impedance measurement method of grid-connected inverter considering harmonic disturbance and power frequency deviation[J].Electric Power Automation Equipment,2026,46(10):38-47. DOI： 10.16081/j.epae.202604027.

摘要

阻抗测量是分析新能源发电设备与电网互联系统稳定性的关键手段，但传统测量方法在谐波扰动与工频偏移条件下往往难以保证测量结果的准确性。为此，提出一种考虑谐波扰动与工频偏移的宽频带并网逆变器阻抗测量方法。设计一种基于滑模控制的扰动注入模块，以有效增强扰动注入过程的抗干扰能力；提出多正弦扰动信号的设计策略，以提升信号特征覆盖度；提出一种三阶段谐波自适应扰动提取策略，实现多频点扰动的高精度提取。相较于传统扫频方法，所提方法在谐波扰动与工频偏移并存的电网条件下展现出更高的测量精度和更强的抗干扰能力。仿真结果表明，所提方法能够在谐波扰动与工频偏移条件下实现准确阻抗测量，为新能源大规模接入后的系统稳定性分析提供了重要的数据支撑。

Abstract

Impedance measurement is a crucial method for analyzing the stability of the interconnection system between renewable energy power generation equipment and the power grid. However，traditional measurement methods often fail to ensure the accuracy of measurement results under the conditions of harmonic disturbance and power frequency deviation. Therefore，a wideband impedance measurement method of grid-connected inverter considering harmonic disturbance and power frequency deviation is proposed. A disturbance injection module based on sliding mode control is designed to effectively enhance the anti-interference capability in the disturbance injection process，a design strategy for multiple sinusoidal disturbance signals is proposed to improve the coverage of signal characteristics，and a three-stage harmonic adaptive disturbance extraction strategy is proposed to achieve high-precision extraction of multi-frequency disturbances. Compared with the traditional sweep-frequency method，the proposed method demonstrates higher measurement accuracy and stronger anti-interference capability under the condition of coexistence of harmonic disturbance and power frequency deviation in the power grid. Simulative results show that the proposed method can achieve accurate impedance measurement under the conditions of harmonic disturbance and power frequency deviation，providing important data support for the stability analysis of power system with large-scale integrated renewable energy.

关键词

Keywords

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