[发明专利]高压直流输电系统中单调谐滤波器失谐的在线辨识方法

权利要求书

1.一种高压直流输电系统中单调谐滤波器失谐的在线辨识方法，其特征在于，具体方法是在直流侧单调谐滤波器支路中串入一个电流互感器S，通过电流互感器S测量得到单调谐滤波器的电流i的实际运行值为电流i_(new)，再基于快速傅里叶变换得到电流i_(new)的各次谐波电流的有效值I(h)_(new)以及相位角θ(h)_(new)，其中h为谐波次数，h＝1,2,3,…N，N为正整数；然后根据高压直流输电系统的运行方式和单调谐滤波器设计的参数，得到单调谐滤波器的电流i的设计值为电流i_(old)，基于快速傅里叶变换得到电流i_(old)的各次谐波电流的有效值I(h)_(old)以及相位角θ(h)_(old)；基于得到的参数进行如下判断：

判断结果一：判断单调谐滤波器是否发生失谐，即：

则能够判断单调谐滤波器发生了失谐，其中h_m表示单调谐滤波器的谐振次数，其中，阈值m是工程接受的数值，m的取值为4～5的正数；

还有如下判断结果：

判断结果二：当单调谐滤波器上段的电容C或电感L失谐时，以电容C为标准定义元件的失谐度α为：

其中，下标为’new’的表示元件失谐后的参数，下标为’old’的表示元件未失谐时的参数，也即单调谐滤波器设计时元件的标称值，以下的电容C、电感L失谐度的定义与式(1)类似；

可求得单调谐滤波器的h次谐波阻抗为：

其中ω_h＝2π×h×f₁，为h次谐波角频率；f₁为高压直流输电系统基波频率，我国为50Hz；

设该单调谐滤波器的谐振频率对应的次数为h_m，在该谐振频率下单调谐滤波器阻抗幅值最小，即：

则在h_m/2次谐波下有：

在2h_m次谐波下有：

以下分别为h_m/2次和2h_m次谐波下单调谐滤波器的阻抗特性；

电容C失谐度为α时单调谐滤波器在h_m/2次谐波下的阻抗为：

电容C失谐度为α时单调谐滤波器在2h_m次谐波下的阻抗为：

忽略电阻，则电容C失谐度为α时，h_m/2次和2h_m次的谐波电流变化率分别为：

为h_m/2次谐波电压；为2h_m次的谐波电压；

则h_m/2次和2h_m次谐波电流变化率的比值为：

电感L失谐度为α时单调谐滤波器在h_m/2次谐波下的阻抗为：

电感L失谐度为α时单调谐滤波器在2h_m次谐波下的阻抗为：

忽略电阻，则电感L失谐度为α时，h_m/2次和2h_m次的谐波电流变化率分别为：

为h_m/2次谐波电压；

为2h_m次的谐波电压；

则h_m/2次和2h_m次谐波电流变化率的比值为：

从以上分析可知，可通过求得h_m/2次和2h_m次谐波电流变化率的比值来判断失谐元件是单调谐滤波器的电感还是电容。

2.根据权利要求1所述的高压直流输电系统中单调谐滤波器失谐的在线辨识方法，其特征在于，所述h_m/2次和2h_m次的谐波电流变化率分别是通过电流i_(new)和电流i_(old)得到；其中，

式中，K(2h_m)表示2h_m次的谐波电流变化率；K(h_m/2)表示h_m/2的谐波电流变化率；I(2h_m)_(new)能够通过对电流i_(new)进行傅立叶分解得到；I(2h_m)_(old)能够通过对电流i_(old)进行傅立叶分解得到；I(h_m/2)_(new)能够通过对电流i_(new)进行傅立叶分解得到I(h_m/2)_(old)能够通过对电流i_(old)行傅立叶分解得到。