[发明专利]一种柔性直流输电系统并网点的静态谐波分析方法及系统

说明书

本发明提供了一种柔性直流输电系统并网点的静态谐波分析方法及系统，该方法包括：获取交流系统的背景谐波数据及换流站注入交流系统的注入谐波数据；构建并网点的静态谐波计算模型；根据背景谐波数据、注入谐波数据及静态谐波计算模型，分别计算各次谐波在并网点产生的谐波电压；根据各次谐波的谐波电压计算在并网点的单次谐波畸变率和总谐波含量。通过实施本发明，利用此计算过程方法简便，易于实施，建模依据准确的特点，通过了解并网点产生的静态谐波的各次谐波含量情况，对整个柔性直流输电系统加装相应的滤波器设备提供准确的数据支持，对整个系统的工程建设有着重要意义。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，具体涉及一种柔性直流输电系统并网点的静态谐波分析方法及系统。

背景技术

基于电压源型换流器(voltage source converter,VSC)的柔性直流输电技术是有力提高可再生能源利用效率和大电网运行安全性的有效手段，特别是模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)采用子模块级联形式，避免大量开关器件直接串联，具有良好的电压输出特性，且不存在动态均压问题。

基于MMC换流器构成的柔性直流输电系统包含大量的电力电子开关及电感电容等非线性器件，加上控制系统的影响，使得换流阀网侧输出的谐波情况复杂多变。另外交流系统自身也会产生一定的背景谐波，背景谐波与换流阀注入系统的谐波在并网点处会进行叠加，构成并网点的静态谐波。由于柔性直流输电工程并网后对并网点的三相电压谐波畸变率有着很高的要求，并网点产生的静态谐波的各次谐波含量情况，将直接影响整个柔性直流输电系统是否需要加装相应的滤波器，对整个系统的工程建设有着重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种柔性直流输电系统并网点的静态谐波分析方法及系统，以解决现有技术中缺乏对并网点产生的静态谐波进行分析的方法，无法为系统需要加装的滤波器设备提供准确的数据支持。

本发明实施例提供了一种柔性直流输电系统并网点的静态谐波分析方法，所述柔性直流输电系统包括：交流系统和换流站，所述交流系统和所述换流站通过并网点连接，所述静态谐波分析方法包括：获取所述交流系统的背景谐波数据及换流站注入所述交流系统的注入谐波数据；构建所述并网点的静态谐波计算模型；根据所述背景谐波数据、所述注入谐波数据及所述静态谐波计算模型，分别计算各次谐波在所述并网点产生的谐波电压；根据所述各次谐波的谐波电压计算在所述并网点的单次谐波畸变率和总谐波含量。

可选地，所述背景谐波数据包括背景谐波的背景谐波阻抗及背景谐波电压源，所述注入谐波数据包括注入谐波的注入谐波阻抗及注入谐波电压源。

可选地，所述获取交流系统的背景谐波数据，包括：获取所述交流系统的系统数据；根据所述系统数据，采用小信号谐波注入扫频潮流计算法计算所述背景谐波阻抗和所述背景谐波电压源。

可选地，所述获取换流站注入所述交流系统的注入谐波数据，包括：获取所述交流系统的系统电压；根据所述系统电压确定注入换流站的小信号谐波电压源；根据所述小信号谐波电压源，采用小信号谐波注入扫频潮流计算法计算所述注入谐波阻抗和所述注入谐波电压源。

可选地，所述静态谐波计算模型通过如下公式表示：

U_{pcc_h}＝_{s_h}+_{conpcc_h}，

其中，U_{pcc_h}表示第h次静态谐波电压总量，U_{s_h}表示第h次背景谐波在并网点产生的谐波电压，U_{conpcc_h}表示换流站第h次注入谐波在并网点产生的谐波电压。

可选地，所述背景谐波在并网点产生的谐波电压通过如下公式表示：