[发明专利]一种电力系统综合性谐波模型构建方法及其应用

说明书

本发明涉及一种电力系统综合性谐波模型构建方法及其应用，所述构建方法包括以下步骤：1)实时测量负荷的瞬时电压和瞬时电流，获得负荷伏安特性；2)通过基波潮流计算，叠加背景谐波电压，得到负荷供电点的基波供电电压；3)根据所述基波供电电压和负荷伏安特性，采样获得负荷电流波形；4)对负荷电流采样值进行FFT，得到谐波电流的各次分量，实现某个节点的谐波模型的构建。与现有技术相比，本发明具有实用性好，可满足各类谐波源场合等优点。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及一种电力系统综合性谐波模型构建方法及其应用。

背景技术

高压直流(HVDC)输电由于其输电距离不受同步运行的稳定性限制、输送容量大、损耗小、功率调节迅速灵活、节约土地资源等优点，在远距离大容量输电、跨海峡送电以及电网的非同步联网等方面得到了十分广泛的应用。当两回及以上回高压直流输电落点于同一交流系统时，由此形成的直流输电系统称为多馈入直流(Multi-Infeed DirectCurrent，MIDC)输电系统，该交流系统称为含有多馈入直流输电系统的电网，包含多馈入直流输电系统及所接入交流系统的互连系统统称为多馈入交直流(Multi-Infeed DirectCurrent&Alternative Current，MIDC-AC)输电系统。

基于晶闸管的高压直流输电换流器是一个高度非线性的谐波源。运行过程中，换流器向电网注入功率很大、谐波成分丰富的低次谐波，并在换流母线上产生相应的背景谐波电压。可能引发交流滤波器与交流系统的某些特定运行方式产生谐波放大，甚至并联谐振。这些谐波对电网造成谐波污染，危害电气设备的安全，同时降低电网的经济效益，而频率小于20kHz的低次谐波对电气设备的影响主要是：①谐波放大甚至谐振，危及电气设备及人员的安全；②由于附加损耗增加，引起设备过热、寿命缩短；③使旋转设备机械振动加剧。所以有必要对电网系统谐波进行研究，而如何更好地建立高压系统的谐波源仿真模型是一个需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电力系统综合性谐波模型构建方法及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电力系统综合性谐波模型构建方法，包括以下步骤：

1)实时测量负荷的瞬时电压和瞬时电流，获得负荷伏安特性；

2)通过基波潮流计算，叠加背景谐波电压，得到负荷供电点的基波供电电压；

3)根据所述基波供电电压和负荷伏安特性，采样获得负荷电流波形；

4)对负荷电流采样值进行FFT，得到谐波电流的各次分量，实现某个节点的谐波模型的构建。

进一步地，所述负荷为非线性负荷或综合负荷。

进一步地，所述步骤1)中，多次测量负荷的瞬时电压和瞬时电流，通过求取平均值的方式获得负荷伏安特性。

进一步地，所述供电电压为纯正弦波电压或非正弦波电压。

进一步地，所述供电电压为非正弦波电压时，步骤2)还包括：对供电电压进行FFT变换，得到基波电压的相位与幅值；

进一步地，在步骤3)中，利用所述基波电压和负荷伏安特性，采样获得负荷电流波形。

一种基于电力系统综合性谐波模型的高压系统谐波特性分析方法，所述电力系统综合性谐波模型通过如所述的构建方法构建。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明实用性好，可满足各类谐波源场合，予以保存。

(2)本发明可按季节、运行方式积累不同工况下各节点的谐波源模型。