[发明专利]引入实测电能参数的无源滤波补偿的设计仿真工具及方法

权利要求书

1.引入实测电能参数的无源滤波补偿的设计仿真工具，其特征在于，其包括：参数输入模块、LCR和滤波器配型模块、数值计算综合模块、仿真模块、国标限值计算模块、系统短路容量计算模块；

所述参数输入模块用以提供技术人员将设计仿真用参数输入到工具中；所述参数输入模块预先指定输入参数的单位，输入之后的参数被保存在工具中，供所述数值计算综合模块、所述仿真模块调用；所述参数保存时以参数名、数值区域的形式进行保存；所述设计仿真用参数包括：待投运配电系统的实测电能参数、系统初始参数、计算用参数、仿真用参数；

所述LCR和滤波器配型模块中基于滤波器类型、LCR安装方式进行组合配型，实现不同电压等级、滤波器类型及组合变化；计算获得的支路配型结果输入到所述数值计算综合模块中作为计算的基础；

所述数值计算综合模块基于所述实测电能参数、所述系统初始参数、所述计算用参数、所述LCR和滤波器配型模块输入的所述支路配型结果进行计算，获得LCR支路的额定参数值，以及最高限值系统短路电容、最低限值测试计算短路容量；基于支路LCR基础电能参数计算获得所有的支路过流过压值；基于所述支路过流过压值，获得额定安装容量值；基于额定安装容量值，获得所述额定参数值；

所述国标限值计算模块基于公共点最小短路容量、公共点基准短路容量、用户用电协议容量、公共点的供电协议容量、基准电压，计算所述实测电能参数中谐波电流值、电压值对应的国标限值；

所述系统短路容量计算模块基于标准配电方案，通过标幺值方法、有名值方法计算系统短路容量；

所述仿真模块中基于所述参数输入模块输入的参数，模拟无源电力滤波补偿装置运行的系统环境、所述支路配型结果、所述数值计算综合模块输入的所有支路的所述额定参数值，仿真后计算所有的支路的运行谐波电流、基波电流、谐波电流，并寻优计算获得最优结果；当所有仿真校验满足条件后，输出滤波器额定参数及串并联阻抗扫描组合图；

仿真内容包括：

(1)系统和支路阻抗及谐波电流滤除率的仿真计算；

对滤除率、支路和系统阻抗、支路过流系数的仿真计算值；计算时，调用所述数值计算综合模块中的补偿容量、特征次谐波、谐振次数、品质因数、系统电压、仿真短路容量、频率、频率偏差、电容和电感偏差等进行仿真计算；

(2)实测谐波电流下支路和系统谐波电流达标仿真预测，包括①、②两种情况：

①、仅考虑实测谐波电流值下的系统和支路的电流值及国标对标结果；

基于所述国标限值计算模块，获得对应的国标限值；

当系统流入所有频次谐波电流值国标限值,则对标结果为OK；否则有一个频次谐波电流值大于国标限值，对标结果就是NG；

②、综合考虑背景谐波电压值和实测谐波电流值下的电流值及国标对标结果；

对标时，当系统流入所有频次谐波电流值国标限值,则对标结果为OK；否则有一个频次谐波电流值大于国标限值，对标结果就是NG；

基于(1)(2)的仿真计算结果，结合投运配电系统的实测电能参数、所述支路配型结果实时做如下的仿真校验，根据仿真校验计算的结果进行寻优计算：

(3)系统谐振风险点扫描：

投入滤波器支路后谐波电流滤除率、谐波电流放大倍数、系统阻抗扫描、等效串并联阻抗扫描，辅助判断滤波器投运后的运行效果和规避的并联和串联谐振频次风险点；

(4)实测谐波电压和电流参数下，支路次谐波电流值、母线谐波电压值的达标状况仿真预测：

实测电能参数下投运后滤波补偿支路独立支路p～q次谐波电流值和对应的系统谐波电压值的达标状况；

(5)实测谐波电压和电流下系统等效串联和并联滤波补偿支路投运依次汇总后p～q次谐波电流值和负荷母线p～q次谐波电压及国标对标结果；

(6)滤波装置核心器件的过流过压校验、组合的滤波补偿支路电流和电压校验。