一种并网系统的谐振分析方法及抑制谐振的方法

摘要

本发明涉及一种并网系统的谐振分析方法，包括以下步骤：将无功补偿装置SVC的补偿容量表示成复仿射形式

说明书

技术领域

本发明涉及一种并网系统的谐振分析方法及抑制谐振的方法，属于电能质量分析技术领域。

背景技术

随着化石能源的枯竭以及环境的不断恶化，以风电为代表的新能源得到了广泛应用。在风电场的并网过程中存在许多并网电能质量问题，其中，谐波谐振现象所造成的影响尤为明显。谐波谐振会造成风电场中某次谐波幅值突然抬升，形成过电压或过电流，导致风电场中保护误动、设备受损等问题。由于风力发电存在较大的不确定性，风电并网系统输出功率的变化会使得并联补偿电容器的投入与切出成为动态变化的过程，这一过程中风电场的谐振点会随着外界条件的变化而转移。采用能够获取风电并网谐波谐振动态信息的模态分析方法，是分析不确定性对谐波谐振影响的关键。

由于传统的模态分析法只能对系统的谐波谐振进行确定性分析，所以目前谐波谐振的相关研究多为确定性分析，尚未考虑不确定变量对新能源并网系统的不确定性影响。为有效调整并网系统的谐振频率以治理谐波谐振现象，需要进一步分析系统参数的不确定性所引起的系统谐振的不确定性变化情况。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种并网系统的谐振分析方法，基于仿射运算，充分考虑并未系统中参数的不确定性，对SVC的补偿容量、并网系统谐振频率与并网系统模态阻抗的关联进行模态分析，获取SVC补偿容量与并网系统谐振频率的关系，能够为谐波谐振治理提供依据。

本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种并网系统的谐振分析方法，包括以下步骤：

将无功补偿装置SVC的补偿容量表示成复仿射形式

基于节点导纳复仿射表达式

基于各系统频率下的系统模态阻抗曲线进行模态分析，建立复仿射形式的补偿容量

作为优选，所述将无功补偿装置SVC的补偿容量表示成复仿射形式

构造表达式：

其中，Q

作为优选，所述节点导纳复仿射表达式

其中，V

作为优选，所述并网系统节点导纳矩阵Y

若系统产生频率为f的并联谐振现象，其节点电压、电流方程为：

其中，Y

所述对节点导纳矩阵Y

Y

其中，Λ为特征值矩阵，L＝[l

将上述特征值分解式代入节点电压、电流方程，得到：

V

定义U

式中，Λ

作为优选，所述基于所述关联曲面图确定复仿射形式的补偿容量

分析关联曲面图，分析模态阻抗最大值所在位置，确认不同复仿射形式的补偿容量

基于不同复仿射形式的补偿容量

基于上述关联曲线确定复仿射形式的补偿容量

第二方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任一实施例所述的并网系统的谐振分析方法。

第三方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的并网系统的谐振分析方法。

第四方面，本发明还提供一种抑制并网系统谐振的方法，包括以下步骤：

基于本发明任一实施例所述的并网系统的谐振分析方法获取复仿射形式的补偿容量

基于上述关系获取并网系统任一谐振模式下各偶数次谐振频率所对应的

以所述并网系统任一谐振模式下各偶数次谐振频率所对应的复仿射形式的补偿容量

第五方面，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任一实施例所述的抑制并网系统谐振的方法。

第六方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的抑制并网系统谐振的方法。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明提出了一种并网系统的谐振分析方法，基于仿射运算，充分考虑并网系统中参数不确定性，对SVC的补偿容量、并网系统谐振频率与并网系统模态阻抗的关联进行模态分析，获取SVC补偿容量与并网系统谐振频率的关系，能够为谐波谐振治理提供依据。

2、本发明提出了一种抑制并网系统谐振的方法，并网系统的谐振分析方法确定补偿容量与并网系统谐振频率的关系，并获取谐振模式下各偶数次谐振频率所对应的

附图说明

图1为本发明实施一的方法流程图；

图2为本发明实施例中关联曲面图的示例图；

图3为本发明实施例中关联曲线图的示例图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

实施例一：

参见图1，一种并网系统的谐振分析方法，包括以下步骤：

S1、将无功补偿装置SVC的补偿容量表示成复仿射形式

S201、设定考察频率[f

S202、基于节点导纳复仿射表达式

S203、基于模态阻抗矩阵Λ

S204、令f

S205、输出当前得到的所有系统频率下的系统模态阻抗曲线。

S3、基于各系统频率下的系统模态阻抗曲线进行模态分析，建立复仿射形式的补偿容量

作为本实施的优选实施方式，在步骤S1中，对于接入无功补偿装置SVC的并网系统，当无功补偿装置SVC的补偿容量发生变化时，并网系统的谐振频率随之产生变化；构造SVC的补偿容量复仿射表达式

其中，Q

作为本实施例的优选实施方式，在步骤S1中，基于复仿射形式的SVC补偿容量

其中，V

作为本实施例的优选实施方式，所述并网系统节点导纳矩阵Y

若系统产生频率为f的并联谐振现象，其节点电压、电流方程为：

其中，Y

所述对节点导纳矩阵Y

Y

其中，Λ为特征值矩阵，Λ＝diag(λ

将式(5)代入式(4)，得到：

V

定义U

式中，Λ

作为本实施例的优选实施方式，所述基于所述关联曲面图确定复仿射形式的补偿容量

分析如图2所示的关联曲面图，分析模态阻抗最大值所在位置，确认不同复仿射形式的补偿容量

基于不同复仿射形式的补偿容量

基于上述关联曲线确定复仿射形式的补偿容量

实施例二：

本实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如实施例一所述的并网系统的谐振分析方法。

实施例三：

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如实施例一所述的并网系统的谐振分析方法。

实施例四：

本实施例提供一种抑制并网系统谐振的方法，包括以下步骤：

基于实施例一所述的并网系统的谐振分析方法获取复仿射形式的补偿容量

基于上述关系获取并网系统任一谐振模式下部分偶数次谐振频率所对应的

表1

由于实际电力系统中几乎不存在偶次谐波，因此以所述并网系统任一谐振模式下各偶数次谐振频率所对应的复仿射形式的补偿容量

实施例五：

本实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如实施例四所述的抑制并网系统谐振的方法。

实施例六：

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如实施例四所述的抑制并网系统谐振的方法。

本领域普通技术人员可以意识到，本文中公开的实施例中描述的各单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory；以下简称：ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。