[發明專利]一種應用于背景諧波分析的直流系統開關函數等值方法

有效

• 申請號: 201310628675.6
• 申請日: 2013-11-30
• 公開（公告）號: CN103683310A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李瓊林;劉書銘;代雙寅;張博;郜洪亮;陸明;代志強
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網河南省電力公司電力科學研究院;華北電力大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳;李伊寧

1.一種應用于背景諧波分析的直流系統開關函數等值方法，其特征在于，包括以下步驟：

A：計算考慮了對側換流站影響的直流系統阻抗Z_d；

B：基于開關函數法計算得出正序背景諧波電壓產生的電流和負序背景諧波電壓產生的電流，從而得到本側換流站交流側諧波電壓和諧波電流的數學關系，利用戴維南定理，將本側換流站這個二端口網絡等效為簡單的阻抗；

C：在計算考慮了對側換流站影響的直流系統阻抗等效到本側的交流系統中的等值直流系統阻抗后，通過對交直流混聯系統連接母線的阻抗特性計算，得到系統中背景諧波注入到母線上的放大特性。

2.根據權利要求1所述的應用于背景諧波分析的直流系統開關函數等值方法，其特征在于：所述的A步驟中，根據導通時間取平均值的算法計算等值直流阻抗Z_d，

Zd=(13π-μ)Zd′+μZd′′13π=Zdc+(8-6πμ)(Zt+Zs);]]>

其中，Z_t為單相換流變壓器的漏抗；Z_s為交流系統阻抗；Z_ac為交流側阻抗，Z_ac=Z_t+Z_s；Z_dc為直流線路和直流濾波器阻抗；μ為換相角。

3.根據權利要求2所述的應用于背景諧波分析的直流系統開關函數等值方法，其特征在于，所述的B步驟還包括以下步驟：

B1：考慮換相角μ，對開關函數波形進行傅里葉分解，得到下列公式：

Sa=Σn=1∞Ancosnωt]]>

Sb=Σn=1∞Ancos(nωt-23π);]]>

Sc=Σn=1∞Ancos(nωt+23π)]]>

電壓開關函數的系數A_n為：

An=4nπsinnπ2cosnπ6cosnμ2]]>

電流開關函數的系數A_n為：

An=4nπsinnπ2cosnπ6sinnμ2/nμ2]]>

其中n=pk±1，p為換流器脈動數，k為整數；

B2：將電壓開關函數S_u，電流開關函數S_i，交流側正序諧波電壓和負序諧波電壓寫成矩陣的形式，如下所示：

Su=23πcosμ2cosωtcos(ωt-23π)cos(ωt+23π)T;]]>

Si=23πsinμ2μ2cosωtcos(ωt-23π)cos(ωt+23π);]]>

Un+=Uncosωtcos(ωt-23π)cos(ωt+23π);]]>

Un-=Uncosωtcos(ωt+23π)cos(ωt-23π);]]>

B3：根據電壓開關函數求得交流側諧波電壓在直流側產生的諧波電壓為

u_d=S_uU_n；

利用步驟A得到的直流側阻抗公式Z_d得到諧波在直流側產生的電流為

id=UdZd;]]>

再利用電流開關函數可以求得i_d在交流側的諧波電流為

i_a=i_dS_ia

i_b=i_dS_ib

i_c=i_dS_ic

于是，交流側諧波電流和諧波電壓的關系可寫為I=S_iS_uU_n/Z_d，對于雙十二脈動串聯模型來說，

正序背景諧波電壓產生的電流為：

負序背景諧波電壓產生的電流為：