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商用测量仪器种类有很多，从技术原理分类，现有的测量仪器主要分为自动平衡电桥技术、电流电压（IV）技术和射频电流电压（RF-IV）技术、传输/反射技术。从仪器种类分类可以将阻抗测量分为LCR表、阻抗分析仪和网络分析仪。其中，使用自动平衡电桥技术的LCR表又称为LCR数字电桥，价格便宜，功能虽简单但是性能可靠。阻抗分析仪是在LCR表的基础上改良的，网络分析仪主要用于通信领域，其价格较昂贵。
现在的商用电气测量仪器往往集成了各类功能，不止具有阻抗分析能力，如商用频率特性分析仪（FRA）、矢量网络分析仪（VNA）等设备。它们功能强大，测量成本低，往往应用在小功率电力电子设备或者小型电路的阻抗检测领域。
图2-19 两相间谐波电流注入的斩波电路1
图2-20 两相间谐波电流注入的斩波电路2
本书的研究内容是面向新能源发电场景，在新能源发电基地中，发电装备外特性差异大，且电网扰动与新能源波动等因素使得发电装备阻抗特性测量更趋于复杂，缺乏兆瓦级风电机组、光伏发电单元等发电装备的阻抗特性数据，难以满足新能源发电基地内发电装备仿真模型所需的精细化要求。一般的低功率级商用阻抗测量仪器主要面向低电压、小容量新能源发电装备和微电网系统，无法适用于高电压、兆瓦级、宽频带阻抗特性的精确测量。因此，设计可靠的兆瓦级的宽频带阻抗测量装置是必要的。兆瓦级宽频带阻抗测量装置主要包括三大部分：扰动注入单元、信号处理单元和宽频带阻抗计算与监控单元，其中设计核心与难点集中在扰动注入单元，此为本节介绍的重点。
随着模块化高电平变流器技术的成熟，其在各类大功率电气化设备中得到重视。如参考文献[25]中运用10kV级别的SiC MOSFET模块开发出高性能扰动注入单元，并研制出适合中压4160V、额定电流300A的交流导纳测量设备，该设备运用在新型电力系统的阻抗测量设计中，体现出模块化高性能电力电子设备的优越性。
图2-21 35kV兆瓦级宽频带阻抗测量装置
目前的兆瓦级宽频带阻抗测量设备在扰动单元设计上都沿用了模块化功率级设备级联的思路：如2.5.1节中介绍的三相H桥级联电路，该结构就可以发挥功率级电力电子模块化设备配置灵活、性能可靠、电压等级高的特点，适合于兆瓦级阻抗测量装置的设计。参考文献[26]基于该结构设计了扰动谐波发生单元，并应用于风电场的宽频带阻抗测量场景。参考文献[27]介绍的测量装置中，将三相不可控整流、高频隔离DC/DC变换器和单相H桥变换器组合为一个AC/DC/AC变换模块，通过级联形成电压扰动注入单元，如图2-21所示，扰动注入单元可以直接从市电取电，更具有实用性。在2.5.1节中提及的斩波电路也被用于兆瓦级阻抗测量装置设计中，参考文献[28]在铁路牵引供电系统（Traction Power Sys-tem，TPS）中设计了一种大功率阻抗测量设备，其中的扰动发生单元就采用了如图2-19所示的斩波电路，而其中的双向开关采用了反向级联的绝缘栅双极型晶体管（Insulate Gate Bipolar Transistor，IGBT）。