[发明专利]评价诺顿型间谐波源接入点激励并联谐振能力的方法有效

专利信息
申请号: 202010889716.7 申请日: 2020-08-28
公开(公告)号: CN112034251B 公开(公告)日: 2021-11-23
发明(设计)人: 秦亮;李博强;郑宗安;林焱;刘开培;彭雅洁;林芳;张慧瑜;潘夏;王毅;李慧蓬 申请(专利权)人: 武汉大学;国家电网有限公司;国网福建省电力有限公司;国网福建省电力有限公司电力科学研究院;国网河南省电力公司电力科学研究院;国网山西省电力公司电力科学研究院
主分类号: G01R23/16 分类号: G01R23/16;G01R27/04
代理公司: 北京孚睿湾知识产权代理事务所(普通合伙) 11474 代理人: 韩燕
地址: 430072 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 评价 诺顿 谐波 接入 激励 并联 谐振 能力 方法
【说明书】:

发明提供一种评价诺顿型间谐波源接入点激励并联谐振能力的方法,其包括以下步骤:步骤1、建立配电网基频节点导纳矩阵;步骤2、修正配电网基频节点导纳矩阵;步骤3、求取修正后配电网基频节点阻抗矩阵;步骤4、求取并联谐振频率及谐振模态阻抗;步骤5、获得节点激励并联谐振能力评价阻抗;步骤6、根据节点激励并联谐振能力评价阻抗的幅值对节点激励并联谐振能力进行评价。本申请补充了原模态分析法不能实现对诺顿型间谐波源评价间谐波源接入点激励并联谐振能力的不足,在诺顿型间谐波源接入配电网不同位置需要对节点阻抗矩阵进行修正的情况下,建立了评价诺顿型间谐波源接入点激励并联谐振能力的方法。

技术领域

本发明涉及电力领域,尤其涉及一种评价诺顿型间谐波源接入点激励并联谐振能力的方法。

背景技术

间谐波是指电压或电流信号中存在的频率在谐波频率之间并与基频不成整倍数关系的信号。间谐波在电网中的来源较为广泛,电力电子装置、工业电弧炉等波动的非线性负载均能够发射间谐波。

由于电网中既包含感性元件,也包含容性元件,配电网很容易在间谐波频率下发生并联谐振。在并联谐振发生时,间谐波电流流过高阻抗会使一些节点上同频率间谐波电压很高。当并联谐振导致间谐波电压异常放大时,网络中一些位置的电能质量将会明显恶化。

当间谐波源接入配电网时,并非任一间谐波源接入点都能够引起严重的并联谐振问题,在激励并联谐振能力较弱的节点上接入间谐波源可以有效避免并联谐振问题。

目前,模态分析法是一种可以评价间谐波源接入点激励并联谐振能力的方法。此方法通过配电网节点对应的谐振模态右特征向量元素幅值大小有效地判断了网络各节点作间谐波源接入点激励并联谐振的能力。但是,此方法只在间谐波源是理想电流源的条件下进行了实践。

当以理想电流源为间谐波源时,各频率下的节点阻抗矩阵都不会随着间谐波源接入点发生变化。但是,当诺顿型间谐波源接入配电网时,各频率下的节点阻抗矩阵会随着间谐波源接入位置发生变化。

因为各频率的节点阻抗矩阵会随着间谐波源接入位置发生变化,所以各个间谐波源接入点会对应不同的并联谐振频率、谐振模态阻抗及谐振模态右特征向量元素。这样的条件下,需要对原模态分析法进行适当的改进,并提出新的方法对诺顿型间谐波源接入点激励并联谐振能力进行评价。

发明内容

针对原模态分析法不能评价诺顿型间谐波源接入点激励并联谐振能力的问题,本发明改进了原模态分析法,提出了一种新的评价诺顿型间谐波源接入点激励并联谐振能力的方法,本发明采用下述技术方案实现:其包括以下步骤:

步骤1、建立配电网基频节点导纳矩阵

根据配电网的结构和基频支路参数采用现有技术建立配电网基频节点导纳矩阵Y;配电网节点数为n,因此配电网基频节点导纳矩阵Y为n*n矩阵;

步骤2、修正配电网基频节点导纳矩阵

默认只有一个诺顿型间谐波源接入在配电网中,并设诺顿型间谐波源并联支路的基频阻抗为ZL,以配电网节点i作为间谐波源接入位置,得到修正后配电网基频节点导纳矩阵YL;因为有n个配电网节点,因此有n个不同的修正后配电网基频节点导纳矩阵YL

步骤3、求取修正后配电网基频节点阻抗矩阵

当诺顿型间谐波源以配电网节点i作间谐波源接入位置时,对修正后配电网基频节点导纳矩阵进行求逆运算,得出配电网基频节点阻抗矩阵Z;因为有n个不同的修正后配电网基频节点导纳矩阵YL,因此就有n个相对应的配电网基频节点阻抗矩阵Z;

步骤4、求取并联谐振频率及谐振模态阻抗

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