[发明专利]一种柔性直流输电系统谐波阻抗快速计算方法及系统

说明书

本发明公开一种柔性直流输电系统谐波阻抗快速计算方法及系统，包括获取换流阀交流侧潮流数据以及换流阀设备参数；将换流阀交流侧潮流数据和换流阀设备参数进行数据格式转化，得到可读取格式的数据；对可读取格式的数据进行稳态谐波计算，利用桥臂平均模型，构建MMC型柔性直流输电系统稳态模型；对MMC型柔性直流输电系统稳态模型进行柔性直流输电系统谐波阻抗计算，得到柔性直流输电系统谐波阻抗模型，并生成谐波阻抗数据表；基于谐波阻抗数据表，生成谐波阻抗数据可视化文件，并生成对应的柔性直流输电系统谐波阻抗幅频特性图像和柔性直流输电系统谐波阻抗相频特性图像。本发明的有益效果是：快速计算柔性直流输电系统在不同频率下的谐波阻抗。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电领域，尤其涉及一种柔性直流输电系统谐波阻抗快速计算方法及系统。

背景技术

直流系统谐波是高压直流输电研究领域中备受关注的问题之一。由于换流阀等电力电子设备具有非线性的特点，交直流两侧存在着显著的谐波传递现象，直流系统的谐波阻抗特性十分复杂。在实际工程中多采用谐波阻抗扫描系统来分析直流系统谐波阻抗特性，并以此为根据配置设备参数。

现有的柔性直流输电系统谐波阻抗扫描系统普遍采用信号注入法，具体可以分为三个步骤。首先在测量点注入频率为fn的谐波电流。待系统稳定后，再测量系统响应的谐波电压变化量。最后根据测量结果，计算出频率为fn时的谐波阻抗值。当需要测量多个频率的谐波阻抗时，则更改注入信号的频率fn，并重复上述三个步骤。通过这类方法获得的是离散的数据点，想要得到期望的系统谐波阻抗特性，还需要再对所测数据进行处理，如采用曲线拟合的方式绘出直流系统的谐波阻抗特性。

但是这种柔性直流输电系统阻抗扫描方法为了获得直流系统在目标频段内的谐波阻抗特性，需要在该频段内多次进行测量，再对测量数据进行处理。需要测量的频段越宽，测量次数会相应增加。同时，若对最终获得的系统谐波阻抗特性精度要求较高，测量次数也需相应增加。除此以外，每次更改注入谐波源的参数后，都需等待系统稳定后，才能进行数据采样。这一环节需要花费一定的时间，直接导致扫描过程繁琐，花费时间长。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种柔性直流输电系统谐波阻抗快速计算方法及系统，主要解决现有柔性直流输电系统阻抗扫描方法的扫描过程繁琐和耗时较长的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

公开了一种柔性直流输电系统谐波阻抗快速计算方法，包括以下步骤：

获取换流阀交流侧潮流数据以及换流阀设备参数；

将换流阀交流侧潮流数据和换流阀设备参数进行数据格式转化，得到可读取格式的数据；

对可读取格式的数据进行稳态谐波计算，利用桥臂平均模型，构建MMC型柔性直流输电系统稳态模型；

对MMC型柔性直流输电系统稳态模型进行柔性直流输电系统谐波阻抗计算，得到柔性直流输电系统谐波阻抗模型，并生成谐波阻抗数据表；

基于谐波阻抗数据表，生成谐波阻抗数据可视化文件，并生成对应的柔性直流输电系统谐波阻抗幅频特性图像和柔性直流输电系统谐波阻抗相频特性图像。

匹配的公开了一种柔性直流输电系统谐波阻抗快速计算系统，包括：

电网参数获取模块，用于获取换流阀交流侧潮流数据以及换流阀设备参数；

数据格式转化模块，用于将换流阀交流侧潮流数据和换流阀设备参数进行数据格式转化，得到可读取格式的数据；

稳态谐波计算模块，用于对可读取格式的数据进行稳态谐波计算，利用桥臂平均模型，构建MMC型柔性直流输电系统稳态模型；