一种交直流输电系统谐波阻抗测定方法及系统
专利汇可以提供一种交直流输电系统谐波阻抗测定方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种交直流输电系统谐波阻抗测定方法及系统，该方法包括S1、采集获取电 力 SCADA中的实时数据，以计算出交直流输电系统所需计算元件的当前运行工况下的谐波阻抗值；S2、对步骤S1所计算得到的所需计算元件的当前运行工况下的谐波阻抗值采用常规交流系统谐波阻抗计算方法，分别计算交流系统和直流输电系统中不同观测 节点 在不同 频率 下的谐波阻抗值。本发明通过利用现场实时数据计算各元件当前运行工况下的谐波阻抗值，然后利用常规交流系统谐波阻抗计算方法，可以得到不同观测节点在不同频率下的谐波阻抗值，而且结果准确有效，从而有利于保证输电系统的正常运。，下面是一种交直流输电系统谐波阻抗测定方法及系统专利的具体信息内容。
1.一种交直流输电系统谐波阻抗测定方法，其特征在于，包括：
S1、采集获取电力SCADA中的实时数据，以计算出交直流输电系统所需计算元件的当前运行工况下的谐波阻抗值；
S2、对步骤S1所计算得到的所需计算元件的当前运行工况下的谐波阻抗值采用常规交流系统谐波阻抗计算方法，分别计算交流系统和直流输电系统中不同观测节点在不同频率下的谐波阻抗值。
2.如权利要求1所述的交直流输电系统谐波阻抗测定方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
S101、采集获取电力SCADA中的实时数据，所采集到的数据包括实际电网系统同一时间段各节点的电压采样值、电流采样值及系统频率；
S102、设定值K，满足：f＝KΔf(K＝1,2,3...)；式中，Δf为频率分辨率，f为电网系统频率；
S103、预设电网系统频率为额定值50Hz，根据DFT算法原理，要使DFT结果的频率分辨率Δf与电网频率f满足关系式f＝KΔf(K＝1,2,3...)，需K个周波的采样值数据进行DFT运算；
S104、截取电力SCADA实时数据中前K个50Hz周期内获取的系统频率数据，求取截取段系统频率数据的平均值，作为电网实际频率f；
S105、截取电力SCADA实时数据中前K个f(Hz)周期内获取的各节点电压电流采样值数据，即前K/f秒的数据；
S106、设定频率计算范围[fmin,fmax]，并满足每整周期采样点数N≥fmax/f，其中fmin＝K1Δf(K1＝1,2,3...)，fmax＝K2Δf(K2＝1,2,3...)，fmax≥fmin；
S107、对于截取的各节点电压电流采样值数据，当整周期采样点数N＜fmax/f时，利用插值算法进行二次采样，得到满足要求的采样值数据；
S108、把截取的或经过插值处理的各节点电压电流采样值数据经运算处理，得到频率计算范围[fmin,fmax]内各频率点的相量值 和 其中 和 为第n个节点fk(Hz)分量的电压相量和电流相量，且fmin≤fk≤fmax；
S109、选定频率计算点fjs＝fmin，计算所需计算的各元件在fjs频率点的阻抗值；
S110、循环改变频率计算点fjs＝fmin+KΔf(K＝1,2,3...)，并执行一次步骤S109，直到fjs＝fmin+KΔf＞fmax，跳出循环；至此，得到所需计算的各元件的频率-阻抗值；
S111、将交直流输电系统以换流器处为分界，分为交流输电系统部分和直流输电系统部分，并分别参与后续的谐波阻抗计算。
3.如权利要求2所述的交直流输电系统谐波阻抗测定方法，其特征在于，所述所需计算的各元件包括：发电机、变压器、输电线路、负荷、换流器、交流滤波器、直流滤波器。
4.如权利要求3所述的交直流输电系统谐波阻抗测定方法，其特征在于，所述变压器包括双绕组变压器和三绕组变压器；
对于发电机，利用对应频率计算点的机端电压相量 机端电流相量 计算发电机在fjs频率点的阻抗值：
对于双绕组变压器，利用对应频率计算点的高压侧电压相量 和电流相量 低压侧电压相量 和电流相量 计算变压器在fjs频率点的阻抗值：
其中：k为变压器实际变比， 为归算到变压器高压侧的等效阻抗；
对于三绕组变压器，使用跟BPA一样的处理方式，即先把三绕组变压器转化为两个双绕组变压器；然后再利用上述计算双绕组变压器谐波阻抗的方法，计算得到两个双绕组变压器的谐波阻抗值；
对于输电线路，利用对应频率计算点的I侧电压相量 和电流相量 J侧电压相量和电流相量 计算线路在fjs频率点的阻抗值：
对于负荷，利用对应频率计算点的负荷节点电压相量 和负荷电流相量 计算负荷在fjs频率点的阻抗值：
对于换流器，其谐波阻抗计算分为交流侧等值阻抗和直流侧等值阻抗：
换流器交流侧等值阻抗计算：利用对应频率计算点的换流器电网侧交流母线电压相量和输入到换流器的电流相量 计算换流器在fjs频率点的交流侧等值阻抗：
换流器直流侧等值阻抗计算：利用对应频率计算点的换流器阀侧直流母线电压相量和输入到换流器的电流相量 计算换流器在fjs频率点的直流侧等值阻抗：
对于换流变压器，其谐波阻抗计算方法与上述计算双绕组变压器谐波阻抗的方法相同；
对于交流滤波器和直流滤波器，其谐波阻抗计算方法与上述计算负荷谐波阻抗的方法相同。
5.如权利要求2-4任一所述的交直流输电系统谐波阻抗测定方法，其特征在于，步骤S2中所述的常规交流系统谐波阻抗计算方法包括：
S201、针对某一频率，建立节点导纳矩阵；针对某一观测节点，通过单位电流注入法求解节点电压方程，得到观测节点在该频率下的谐波阻抗值；
S202、反复执行步骤S201，得到不同观测节点在不同频率下的谐波阻抗值。
6.如权利要求2所述的交直流输电系统谐波阻抗测定方法，其特征在于，在步骤S107中，所述插值算法包括：2阶Lagrange插值、两点三次Hermite插值、三次样条插值算法。
7.一种交直流输电系统谐波阻抗测定系统，其特征在于，包括：
数据采集器，用于采集获取电力SCADA中的实时数据；
第一数据处理器，用于接收数据采集器所传输来的实时数据，以运算出交直流输电系统所需计算元件的当前运行工况下的谐波阻抗值；
第二数据处理器，用于对所接收到第一数据处理器所运算得到的所需计算元件的当前运行工况下的谐波阻抗值采用常规交流系统谐波阻抗运算处理方法，分别计算交流系统和直流输电系统中不同观测节点在不同频率下的谐波阻抗值。
8.如权利要求7所述的交直流输电系统谐波阻抗测定系统，其特征在于，所述数据采集器所采集到的实时数据包括：实际电网系统同一时间段各节点的电压采样值、电流采样值及系统频率。
9.如权利要求8所述的交直流输电系统谐波阻抗测定系统，其特征在于，所述第一数据处理器运算出交直流输电系统所需计算元件的当前运行工况下的谐波阻抗值的运算处理过程为：
S102、设定值K，满足：f＝KΔf(K＝1,2,3...)；式中，Δf为频率分辨率，f为电网系统频率；
S103、预设电网系统频率为额定值50Hz，根据DFT算法原理，要使DFT结果的频率分辨率Δf与电网频率f满足关系式f＝KΔf(K＝1,2,3...)，需K个周波的采样值数据进行DFT运算；
S104、截取电力SCADA实时数据中前K个50Hz周期内获取的系统频率数据，求取截取段系统频率数据的平均值，作为电网实际频率f；
S105、截取电力SCADA实时数据中前K个f(Hz)周期内获取的各节点电压电流采样值数据，即前K/f秒的数据；
S106、设定频率计算范围[fmin,fmax]，并满足每整周期采样点数N≥fmax/f，其中fmin＝K1Δf(K1＝1,2,3...)，fmax＝K2Δf(K2＝1,2,3...)，fmax≥fmin；
S107、对于截取的各节点电压电流采样值数据，当整周期采样点数N＜fmax/f时，利用插值算法进行二次采样，得到满足要求的采样值数据；
S108、把截取的或经过插值处理的各节点电压电流采样值数据经运算处理，得到频率计算范围[fmin,fmax]内各频率点的相量值 和 其中 和 为第n个节点fk(Hz)分量的电压相量和电流相量，且fmin≤fk≤fmax；
S109、选定频率计算点fjs＝fmin，计算所需计算的各元件在fjs频率点的阻抗值；
S110、循环改变频率计算点fjs＝fmin+KΔf(K＝1,2,3...)，并执行一次步骤S109，直到fjs＝fmin+KΔf＞fmax，跳出循环；至此，得到所需计算的各元件的频率-阻抗值；
S111、将交直流输电系统以换流器处为分界，分为交流输电系统部分和直流输电系统部分，并分别参与后续的谐波阻抗计算。
10.如权利要求9所述的交直流输电系统谐波阻抗测定系统，其特征在于，所述所需计算的各元件包括：发电机、变压器、输电线路、负荷、换流器、交流滤波器、直流滤波器；
所述变压器包括双绕组变压器和三绕组变压器；
对于发电机，利用对应频率计算点的机端电压相量 机端电流相量 计算发电机在fjs频率点的阻抗值：
对于双绕组变压器，利用对应频率计算点的高压侧电压相量 和电流相量 低压侧电压相量 和电流相量 计算变压器在fjs频率点的阻抗值：
其中：k为变压器实际变比， 为归算到变压器高压侧的等效阻抗；
对于三绕组变压器，使用跟BPA一样的处理方式，即先把三绕组变压器转化为两个双绕组变压器；然后再利用上述计算双绕组变压器谐波阻抗的方法，计算得到两个双绕组变压器的谐波阻抗值；
对于输电线路，利用对应频率计算点的I侧电压相量 和电流相量 J侧电压相量和电流相量 计算线路在fjs频率点的阻抗值：
对于负荷，利用对应频率计算点的负荷节点电压相量 和负荷电流相量 计算负荷在fjs频率点的阻抗值：
对于换流器，其谐波阻抗计算分为交流侧等值阻抗和直流侧等值阻抗：
换流器交流侧等值阻抗计算：利用对应频率计算点的换流器电网侧交流母线电压相量和输入到换流器的电流相量 计算换流器在fjs频率点的交流侧等值阻抗：
换流器直流侧等值阻抗计算：利用对应频率计算点的换流器阀侧直流母线电压相量和输入到换流器的电流相量 计算换流器在fjs频率点的直流侧等值阻抗：
对于换流变压器，其谐波阻抗计算方法与上述计算双绕组变压器谐波阻抗的方法相同；
对于交流滤波器和直流滤波器，其谐波阻抗计算方法与上述计算负荷谐波阻抗的方法相同。
一种交直流输电系统谐波阻抗测定方法及系统
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