Impedance Measurement of Megawatt-Level Renewable Energy Inverters using Grid-Forming and Grid-Parallel Converters Matias Berg1 , Tuomas Messo1, Tomi Roinila2, Henrik Alenius2 1 Electrical Energy Engineering, Tampere University of Technology, Tampere, Finland 2 Hydraulics and Automation, Tampere University of Technology, Tampere, Finland

 Impedance Measurement of Megawatt-Level Renewable Energy Inverters using Grid-Forming and Grid-Parallel Converters Matias Berg1, Tuomas Messo1, Tomi Roinila2, Henrik Alenius2 1 Electrical Energy Engineering, Tampere University of Technology, Tampere, Finland 2 Hydraulics and Automation, Tampere University of Technology, Tampere, Finland 

 Abstract—Harmonic resonance and power quality problems have been reported in grid-connected photovoltaic and wind power systems. The AC-side impedance of threephase converter is an important characteristic, which can be effectively used as a design parameter to avoid instability and excessive harmonics. A number of methods to measure the three-phase AC impedance have been reported. However, solutions for high power applications such as wind and photovoltaic converters with a power rating of several megawatts, have not been discussed. This paper introduces a new method to measure impedance from high power threephase converter. The impedance is identified by perturbing the converter first by voltage-type injection utilizing highpower grid-forming inverter, and subsequently by currenttype injection by utilizing low-power grid-parallel converter. The main benefit of the proposed setup is the possibility to measure the converter impedance online in its natural operating point both at high and low frequencies. The paper presents a proof-of-concept by validating the method using a switching model.

Medição de impedância de inversores de energia renovável de nível megawatt usando conversores formadores de rede e conversores paralelos à rede. Mathias BergThomas Messo, Tomi RoinilaHenrik Alenius 

Resumo -Problemas de ressonância harmônica e qualidade de energia têm sido relatados em sistemas de energia fotovoltaica e eólica conectados à rede. A impedância do lado CA do conversor trifásico é uma característica importante, que pode ser efetivamente utilizada como parâmetro de projeto para evitar instabilidade e harmônicos excessivos. Diversos métodos para medir a impedância CA trifásica foram relatados. No entanto, soluções para aplicações de alta potência, como conversores eólicos e fotovoltaicos com potência nominal de vários megawatts, não foram discutidas. Este artigo apresenta um novo método para medir a impedância de conversores trifásicos de alta potência. A impedância é identificada perturbando o conversor inicialmente por injeção de tensão utilizando um inversor formador de rede de alta potência e, posteriormente, por injeção de corrente utilizando um conversor paralelo à rede de baixa potência. O principal benefício da configuração proposta é a possibilidade de medir a impedância do conversor online em seu ponto de operação natural, tanto em altas quanto em baixas frequências. O artigo apresenta uma prova de conceito validando o método por meio de um modelo de chaveamento.

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