[发明专利]基于实测电流特性曲线拟合的谐波源建模方法

权利要求书

1.一种基于实测电流特性曲线拟合的谐波源建模方法，其特征是，包括步骤如下：

1）对非线性负荷设备的实际电压、电流波形进行测试

对实际需要建模的非线性负荷设备的实际电压、电流波形进行实测，对该设备典型时段的实际电压、电流波形至少进行一个完整周期的测试，得到该设备实际电压、电流波形一个完整周波的数据；

2）根据实际电压波形产生基准电压波形

根据实际测量得到的一个完整周期的实测电压数据，产生该设备的基准电压波形，该基准电压幅值等于实测电压的幅值，基准电压的相位等于实测电流波形的相位，并根据实测数据时的采样频率，模拟产生该设备的基准电压波形信号；

3）绘制实测电流特性曲线

取半周期实测电流波形数据与基准电压波形数据，以电压值为横坐标，电流值为纵坐标，绘制实测电流伏安特性曲线；

4）采用分段方式对实测电流特性曲线进行多项式拟合

根据实测电流伏安特性曲线的总体趋势，采用分段拟合的方法，将半周期数据分成设定的段数，并利用Matlab的多项式拟合函数，拟合得出该设备的I-V特性曲线的数学表达式，另半个周期的伏安特性曲线的数学表达式，利用对称性得出；

5）根据拟合结果编程实现谐波源模型输出控制

在PSCAD系统中，采用用户自定义模型功能，搭建该设备的模型，产生前述同样的基准电压波形数据，作为伏安特性的电压输入数据，根据拟合结果计算出实际电流大小，通过程序控制实现模型输出同样大小的电流，以实现模型输出电流对实际电流的模拟输出，使得模型输出电流值在半个周波内的各点均等于实际设备输出的各点电流的大小，另半个周波利用对称关系得到，以实现可以复现实际电流波形的谐波源模型。

2.如权利要求1所述的一种基于实测电流特性曲线拟合的谐波源建模方法，其特征是，所述步骤5）搭建设备模型的步骤如下：

a)建立Fortran文件

在PSCAD系统中，建立一个Fortran文件，在该文件中编写程序实现以下功能：首先通过定义子程序，编写产生基准电压，该基准电压与绘制实测伏安特性曲线时采用基准电压应该相同；然后编写基于此基准电压的分段I-V特性拟合公式，并计算不同电压时的电流值；最后按照计算所得的电流值，通过操作符CCIN控制模型输出同样大小的节点电流；

b)建立设备的自定义模型

在PSCAD系统中，建立设备的自定义模型，首先生成一个自定义模型，并进行编辑模型；其次定义模型的三条支路电气属性为电流源，然后调用a）步中定义的子程序；最后在PSCAD中调用a）步中的Fortran文件；

c)模型调试

将建立的谐波源模型接入系统，进行仿真并调试，比较实测电流波形与模型输出电流模型，通过调整伏安特性曲线的拟合精度控制模型的误差。