[发明专利]基于扇形边界的交流系统谐波阻抗的边界构建方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于扇形边界的交流系统谐波阻抗的边界构建方法及装置，通过获取交流系统在不同运行方式下的阻抗，并根据阻抗在预设的平面坐标系中构建交流系统的扇形阻抗区域；扫描扇形阻抗区域，并从扇形阻抗区域中提取出实部最大值、最小值对应的阻抗点，记为最大阻抗点、最小阻抗点；根据最大阻抗点和最小阻抗点，从谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；将最大阻抗点和最小阻抗点以及N个候选点，构建候选阻抗区域；根据扇形阻抗区域、以及候选阻抗区域，构建具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域；在扇形阻抗区域的基础上，有效减小谐波阻抗的区域，降低交流滤波器与交流系统谐振的概率，从而降低交流滤波器的投入成本。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种基于扇形边界的交流系统谐波阻抗的边界构建方法及装置。

背景技术

目前，电力系统的谐波阻抗一般是通过将复杂的电力系统简化为一个只考虑系统参数和系统负荷变化的简单系统，然后采用阻抗平面描述电力系统的谐波阻抗。工程应用时常采用简化计算得到的谐波阻抗包络线圆图或扇形图，或用近似的方法得到直流系统与交流系统相连的线路及其末端负荷最大阻抗及其相位变化角，给出最大范围变化的交流系统谐波阻抗圆形图和相位变化扇形图，作为滤波器设计的依据。

但是，依据现有的方法计算得到的谐波阻抗扇形得到的滤波器的性能和定值结果往往较大，给滤波器的设计带来一定的困难，例如：依据现有的方法计算得到的谐波阻抗扇形阻抗区域较大，通常会放大实际谐波阻抗的区域范围，从而增大交流滤波器与交流系统的谐振，增大交流滤波器设备定值，从而导致增加了交流滤波器的设备投入。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于扇形边界的交流系统谐波阻抗的边界构建方法及装置，其能有效减小谐波阻抗的区域，降低交流滤波器与交流系统谐振的概率，从而降低交流滤波器的投入成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于扇形边界的交流系统谐波阻抗的边界构建方法，包括以下步骤：

获取交流系统在不同运行方式下的阻抗，并根据所述阻抗在预设的平面坐标系中构建所述交流系统的扇形阻抗区域；

扫描所述扇形阻抗区域，并从所述扇形阻抗区域中提取出实部最大值对应的阻抗点，记为最大阻抗点，以及从所述扇形阻抗区域中提取出实部最小值对应的阻抗点，记为最小阻抗点；

根据所述最大阻抗点和最小阻抗点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；其中，所述其他阻抗点为所述谐波阻抗区域中除所述最大阻抗点和最小阻抗点之外的阻抗点；

将所述最大阻抗点和最小阻抗点以及N个候选点，构建候选阻抗区域；

根据所述扇形阻抗区域、以及所述候选阻抗区域，构建具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域。

优选地，所述根据所述最大阻抗点和最小阻抗点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点,具体包括：

将所述最大阻抗点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第一线段；

计算所述第一线段与X轴的夹角，并从其他阻抗点中提取最大夹角对应的阻抗点和最小夹角对应的阻抗点，分别记为第一最大夹角阻抗点、第一最小夹角阻抗点；

将所述最小阻抗点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第二线段；

计算所述第二线段与X轴的夹角，并从其他阻抗点中提取最大夹角对应的阻抗点和最小夹角对应的阻抗点，分别记为第二最大夹角阻抗点、第二最小夹角阻抗点；

根据所述第一最大夹角阻抗点、第一最小夹角阻抗点、第二最大夹角阻抗点、第二最小夹角阻抗点，得到所述候选点。

优选地，所述方法还包括：

根据公式(1)，计算所述第一线段与X轴的夹角；