[發明專利]一種交流輸電線路諧波傳輸特性分析方法

有效

• 申請號: 201711122313.4
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN108107268B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 談萌;王同勛;馮丹丹
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司;國網上海市電力公司;國網新疆電力有限公司
• 主分類號: G01R23/16
• 分類號: G01R23/16
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 陳博旸

本發明提供了一種交流輸電線路諧波傳輸特性分析方法，該方法包括根據輸電線路二端口網絡傳遞方程，得到頻長因子，其中該頻長因子為輸電線路的相移常數與線路長度的乘積，利用系統運行參數和該頻長因子，得到諧波傳輸模型，根據該諧波傳輸模型得到半波長輸電線路的諧波傳輸特性。通過本發明的交流輸電線路諧波傳輸特性分析方法，能夠定性、定量地分析半波長線路首末端諧波傳輸特性，解決現有的諧波傳輸特性分析方法不能確定半波長線路諧波電壓、電流的首末端諧波電壓傳輸放大規律及諧振頻率特征的問題。

技術領域

本發明涉及交流輸電諧波分析技術領域，具體涉及一種交流輸電線路諧波傳輸特性分析方法。

背景技術

半波長交流輸電是指輸電電氣距離接近一個工頻半波的遠距離三相交流輸電技術,與傳統交流輸電方式相比半波長輸電具有輸電能力強，電壓穩定性好，經濟性顯著等特點，對于超遠距離輸電具有很好的應用前景。但是隨著以風電為代表的新能源大量接入電網，逆變器裝置所產生的諧波在超遠距離輸電線傳遞可能會產生嚴重的諧波問題，同時故障或擾動產生的間諧波可能被半波長線路嚴重放大，造成低頻振蕩，這些都可能會對電網穩定運行產生影響，導致損壞設備，危害生產安全。

目前用來分析諧波諧振放大的線性分析方法主要有：頻率掃描法、模態分析法和諧波傳輸放大法。頻率掃描法可靠且相對簡單，但每次仿真的結論只針對某種特定運行狀態；模態分析法可以識別系統的諧振模態頻率、諧振貢獻程度，但該方法只為找出諧波諧振頻率及其相關因子信息，并不能確定傳輸放大區和放大倍數等信息；諧波傳輸放大法可通過仿真或計算實現，仿真可以計算各種運行方式下半波長輸電線路的(間)諧波傳輸系數，但無法得知各種運行方式下半波長線路不會發生諧波傳輸放大。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種交流輸電線路諧波傳輸特性分析方法，以解決現有的諧波傳輸特性分析方法不能確定半波長線路諧波電壓、電流的首末端諧波電壓傳輸放大規律及諧振頻率特征的問題。

為此，本發明實施例提供了如下技術方案：

本發明實施例提供了一種交流輸電線路諧波傳輸特性分析方法，包括根據輸電線路二端口網絡傳遞方程，得到頻長因子；其中，所述頻長因子為輸電線路的相移常數與線路長度的乘積；利用系統運行參數和所述頻長因子，得到諧波傳輸模型；根據所述諧波傳輸模型得到半波長輸電線路的諧波傳輸特性。

可選地，所述諧波傳輸模型為：M_uu＝1,M_ui＝|n|/Z_c,M_ii＝|n|,M_iu＝Z_c,B＝[(1+|n|²)/2]×cosh(2αl)+asinh(2αl)；n＝Z_c/Z_R＝a-jb；|n|²＝a²+b²；其中，|H|為諧波傳輸系數，μ為所述頻長因子，Z_c為特征阻抗，Z_R為等效負荷，α為衰減常數，l為線路長度，字母M和A的下標中第一個字母表示送端激勵源，第二個字母表示受端響應量，u表示電壓，i表示電流。

可選地，所述根據所述諧波傳輸模型得到半波長輸電線路的諧波傳輸特性的步驟，包括根據所述半波長輸電線路的電壓傳輸特點，得到所述諧波傳輸模型的變形表達式：

根據所述諧波傳輸模型的變形表達式得到所述諧波的傳輸系數。

可選地，所述根據所述諧波傳輸模型得到半波長輸電線路的諧波傳輸特性的步驟，還包括根據所述諧波傳輸模型，得到所述諧波傳輸系數的極值點條件；根據所述極值點條件和所述半波長輸電線路的頻長因子的特征，得到在間諧波條件下所述半波長輸電線路的諧振狀態。