[發(fā)明專利]一種獲取含新能源場(chǎng)站的電網(wǎng)諧波特性的方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910398840.0
• 申請(qǐng)日: 2019-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN110137949A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周佩朋;項(xiàng)祖濤;丁理杰;宋瑞華;楊越;魏巍;韓亞楠;杜寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)網(wǎng)四川省電力公司;國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗輝

本發(fā)明公開了一種獲取含新能源場(chǎng)站的電網(wǎng)諧波特性的方法，其特征在于，包括：建立線性網(wǎng)絡(luò)部分的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；通過(guò)仿真或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，獲取新能源場(chǎng)站的等值導(dǎo)納的頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)，并使用所述頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)形成不同頻率下所述新能源場(chǎng)站的補(bǔ)充導(dǎo)納矩陣；在不同頻率下，將每個(gè)新能源場(chǎng)站的補(bǔ)充導(dǎo)納矩陣分別計(jì)入線性網(wǎng)絡(luò)部分的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，形成全電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；根據(jù)所述全電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，獲取諧波擾動(dòng)下全電網(wǎng)的諧波分布，評(píng)估電網(wǎng)的諧波畸變和過(guò)電壓風(fēng)險(xiǎn)。滿足對(duì)諧波特性分析的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電網(wǎng)諧波的分析領(lǐng)域，具體涉及一種獲取含新能源場(chǎng)站的電網(wǎng)諧波特性的方法，同時(shí)涉及一種獲取含新能源場(chǎng)站的電網(wǎng)諧波特性的裝置。

背景技術(shù)

隨著新能源和電力電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于電網(wǎng)電壓不平衡以及電網(wǎng)電壓諧波畸變條件下新能源機(jī)組的不脫網(wǎng)運(yùn)行約束逐漸引起了關(guān)注。由于電力電子變流裝置的大量應(yīng)用，電網(wǎng)中總會(huì)存在一定的電力諧波，如電網(wǎng)中的背景諧波及操作、非線性設(shè)備操作或故障過(guò)程中的暫態(tài)諧波等，會(huì)使電網(wǎng)電壓中出現(xiàn)三相不平衡和低次諧波畸變。在新能源機(jī)組控制器的作用下，這些諧波分量會(huì)在系統(tǒng)的并網(wǎng)點(diǎn)產(chǎn)生諧波電流，與電網(wǎng)阻抗交互作用，可能導(dǎo)致電網(wǎng)諧波放大，引起新能源機(jī)組跳閘，甚至影響局部電網(wǎng)運(yùn)行。因此，對(duì)于含大規(guī)模新能源場(chǎng)站接入的電網(wǎng)，需要提出一種諧波特性分析的實(shí)用方法，對(duì)于諧波注入后電網(wǎng)的諧波電壓分布進(jìn)行快速計(jì)算。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N獲取含新能源場(chǎng)站的電網(wǎng)諧波特性的方法，滿足對(duì)諧波特性分析的需求。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N獲取含新能源場(chǎng)站的電網(wǎng)諧波特性的方法，其特征在于，包括：

建立線性網(wǎng)絡(luò)部分的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；

通過(guò)仿真分析或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，獲取新能源場(chǎng)站的等值導(dǎo)納的頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)，并使用所述頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)形成不同頻率下所述新能源場(chǎng)站的補(bǔ)充導(dǎo)納矩陣；

在不同頻率下，將每個(gè)新能源場(chǎng)站的補(bǔ)充導(dǎo)納矩陣分別計(jì)入線性網(wǎng)絡(luò)部分的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，形成全電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；

根據(jù)所述全電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，獲取諧波擾動(dòng)下全電網(wǎng)的諧波分布，評(píng)估電網(wǎng)的諧波畸變和過(guò)電壓風(fēng)險(xiǎn)。

優(yōu)選的，所述建立線性網(wǎng)絡(luò)部分的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，包括：

根據(jù)線性網(wǎng)絡(luò)部分的拓?fù)洹⒐?jié)點(diǎn)和支路參數(shù)，建立線性網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；

所述導(dǎo)納矩陣由頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)組成，具體的為，

優(yōu)選的，通過(guò)仿真分析或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，獲取新能源場(chǎng)站的等值導(dǎo)納的頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)，并使用所述頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)形成不同頻率下所述新能源場(chǎng)站的補(bǔ)充導(dǎo)納矩陣，包括：

若在第k個(gè)節(jié)點(diǎn)(1≤k≤n，n為電網(wǎng)的總節(jié)點(diǎn)數(shù))存在新能源場(chǎng)站接入，則通過(guò)仿真分析或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，獲取所述新能源場(chǎng)站等值導(dǎo)納的頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)；

使用所述頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)形成所述導(dǎo)納矩陣的補(bǔ)充導(dǎo)納矩陣，具體的為，

優(yōu)選的，所述全電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，具體的為：

其中k∈R表示第k個(gè)節(jié)點(diǎn)有新能源場(chǎng)站接入。

優(yōu)選的，根據(jù)所述全電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，獲取諧波擾動(dòng)下全電網(wǎng)的諧波分布，通過(guò)所述諧波分布評(píng)估電網(wǎng)的諧波畸變和過(guò)電壓風(fēng)險(xiǎn)，包括：

在電網(wǎng)某一節(jié)點(diǎn)注入目標(biāo)頻率的諧波電流源；

根據(jù)全電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，分別計(jì)算所述諧波作用下電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的諧波電壓，進(jìn)而獲取全電網(wǎng)的諧波分布，通過(guò)所述諧波電壓評(píng)估電網(wǎng)的諧波畸變和過(guò)電壓風(fēng)險(xiǎn)。