[發(fā)明專利]一種基于PSASP的電能質(zhì)量分析計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210131364.4
• 申請(qǐng)日: 2012-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN103384070A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余曉鵬;李瓊林;代雙寅;劉書銘;李文臣;孫麗香;徐得超;鄒衛(wèi)美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南電力試驗(yàn)研究院;中國(guó)電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01;H02J3/26
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)中關(guān)于電能質(zhì)量的分析計(jì)算，適用于諧波分析計(jì)算、三相電壓不平衡分析計(jì)算和電壓波動(dòng)與閃變的分析計(jì)算。?

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)諧波分析是根據(jù)給定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，參數(shù)以及負(fù)荷，諧波源濾波器等元件的運(yùn)行條件，通過(guò)諧波潮流計(jì)算確定系統(tǒng)中諧波電流的分布以及各部分的電壓和電流波形的畸變程度，或通過(guò)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)判斷系統(tǒng)是否臨近諧波諧振狀態(tài)以及怎樣減小系統(tǒng)諧振發(fā)生的可能性的計(jì)算。?

電力系統(tǒng)三相電壓不平衡分析是根據(jù)給定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，參數(shù)以及負(fù)荷，不對(duì)稱電流源等運(yùn)行條件，分析負(fù)序電流在電力系統(tǒng)中各個(gè)支路的分布以及在各個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的負(fù)序電壓。通過(guò)三相電壓不平衡的分析可得到負(fù)序電流和負(fù)序電壓在全網(wǎng)的分布，為抑制電力系統(tǒng)負(fù)序的危害提供依據(jù)。?

電力系統(tǒng)電壓波動(dòng)與閃變分析是跟據(jù)給定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，參數(shù)以及負(fù)荷，波動(dòng)負(fù)荷等運(yùn)行條件，通過(guò)計(jì)算確定由于波動(dòng)負(fù)荷的沖擊對(duì)電網(wǎng)造成的影響，為提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量提供依據(jù)。?

電力系統(tǒng)電能質(zhì)量計(jì)算的模型主要有以下三種：?

1、單相模型：在假設(shè)整個(gè)電力系統(tǒng)對(duì)稱的前提下，對(duì)系統(tǒng)中的元件采用其單相模型，用一相代表三相來(lái)進(jìn)行計(jì)算；?

2、三相模型：考慮到電力系統(tǒng)本身的不對(duì)稱性，對(duì)系統(tǒng)中的元件采用其三相模型進(jìn)行計(jì)算，得到電能質(zhì)量的相關(guān)分析指標(biāo)；?

3、序模型：考慮到電力系統(tǒng)本身的不對(duì)稱性，通過(guò)對(duì)稱分量法得到電力系統(tǒng)中元件的三序模型，把整個(gè)電力系統(tǒng)分成三個(gè)序系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算得到電能質(zhì)量的相關(guān)分析指標(biāo)。?

這三種模型中，單相模型比較粗糙，但節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的維數(shù)小，計(jì)算簡(jiǎn)便，適合于粗略估算；后兩種模型計(jì)算其實(shí)是可以通過(guò)對(duì)稱分量法相互轉(zhuǎn)化的。三相模型計(jì)算可以直接得到系統(tǒng)中相應(yīng)的相分量；序模型先求出與相分量相對(duì)應(yīng)的三序分量，再進(jìn)行計(jì)算，然后通過(guò)對(duì)稱分量法間接求得電能質(zhì)量評(píng)估的相關(guān)指標(biāo)，但是三序分量法可以把3n×3n的導(dǎo)納矩陣轉(zhuǎn)化為3個(gè)n×n的導(dǎo)納矩陣，大大減少了計(jì)算量。?

電力系統(tǒng)中的許多元件，或多或少都有些三相不對(duì)稱。在一般的電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中，其不對(duì)稱性并不明顯，但是在電能質(zhì)量分析計(jì)算中，不對(duì)稱性變得很突出，此外有些電能質(zhì)量干擾源，如電力機(jī)車、電弧爐等，本身就是不對(duì)稱的，需要進(jìn)行三相計(jì)算。?

電力系統(tǒng)中存在發(fā)電機(jī)、電力變壓器、輸電線、負(fù)荷等多種元件。這些元件的電能質(zhì)量模型各不相同，同一元件不同電能質(zhì)量分析的計(jì)算模型也各不相同。在進(jìn)行電能質(zhì)量計(jì)算前，首先要確定電能質(zhì)量的分析計(jì)算類型，然后確定電力元件的電能質(zhì)量模型，才能進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。?

我國(guó)電力系統(tǒng)的規(guī)模在快速增長(zhǎng)，接入電網(wǎng)的負(fù)荷類型也越來(lái)越多，其中由于整流設(shè)備的快速發(fā)展，不對(duì)稱負(fù)荷的類型也越來(lái)越多，對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量中的諧波、三相電壓不平衡和電壓波動(dòng)與閃變的影響也越來(lái)越大。因此，如何確定不對(duì)稱負(fù)荷對(duì)周圍電網(wǎng)的危害是十分重?要的。?

發(fā)明內(nèi)容

為了進(jìn)行諧波潮流計(jì)算，本發(fā)明在電力系統(tǒng)分析綜合程序(PSASP)平臺(tái)上，建立了電網(wǎng)中主要元件交流線、變壓器、負(fù)荷、牽引供電系統(tǒng)和無(wú)源濾波器的諧波模型。每種元件都有多種諧波模型可以選擇，提高了本方法的適用范圍。?

為了進(jìn)行三相電壓不平衡計(jì)算，本發(fā)明在電力系統(tǒng)分析綜合程序(PSASP)平臺(tái)上，建立了多種不對(duì)稱電流源的模型，包括相電流源、序電流源和牽引電流源等，提高了本方法的適用范圍。?

為了進(jìn)行電壓波動(dòng)和閃變計(jì)算，本發(fā)明在電力系統(tǒng)分析綜合程序(PSASP)平臺(tái)上，建立了多種波動(dòng)負(fù)荷的模型，包括平衡三相負(fù)荷、相間單相負(fù)荷等，提高了本方法的適用范圍。?

本發(fā)明對(duì)應(yīng)的諧波潮流計(jì)算、三相電壓不平衡計(jì)算和電壓波動(dòng)與閃變計(jì)算方法是以電力系統(tǒng)分析綜合程序(PSASP)的電力系統(tǒng)常規(guī)潮流計(jì)算為基礎(chǔ)，確定電網(wǎng)運(yùn)行方式和各元件的電能質(zhì)量模型后，進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。尤其是在分析不對(duì)稱負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量各方面指標(biāo)的影響時(shí)具有顯著的優(yōu)勢(shì)。?