[發明專利]一種風電場諧波在電網中的耦合規律分析方法

有效

• 申請號: 202011394632.2
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112491054B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 邱衍江;張超;張新燕;鄧宇輝;方燦均
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司江門供電局
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/38;G06F30/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳偉斌

1.一種風電場諧波在電網中的耦合規律分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：基于加窗插值FFT算法對風電場諧波的參數進行檢測，獲取諧波的圖像和波形；

步驟二：設電網某節點有n個諧波耦合時，構建諧波耦合表達式；分析諧波在電網傳播的影響因素；其中諧波耦合表達式具體為：

其中，I_m0、f₀分別代表基頻分量的幅值、頻率和初始相角；I_m1、f₁、分別表示為第一個諧波分量的幅值、頻率和初始相角；I_mk、f_k、表示第k個諧波分量的幅值、頻率和相角；I_mk+1、f_k+1、表示第k+1個幅值、頻率和相角；

步驟三：建立含風電場的電力系統諧波耦合仿真模型并進行仿真，對步驟二中的諧波耦合表達式進行波形顯示，并通過步驟二中的影響因素對仿真結果進行分析。

2.根據權利要求1所述的一種風電場諧波在電網中的耦合規律分析方法，其特征在于，在所述步驟一中，采用頻域特性良好的Blackman窗和4項3階Nuttall窗構建二階混合窗函數，再利用曲線擬合函數推導出建二階混合窗函的三譜線插值修正公式，最后對諧波進行參數檢測分析。

3.根據權利要求2所述的一種風電場諧波在電網中的耦合規律分析方法，其特征在于，Blackman窗分別與4項3階Nuttall(b-n1)窗進行卷積運算，為克服柵欄現象，根據三譜線插值原理，求b-n1二階HCW的三譜線插值公式，得到：

f＝kΔf＝(k_l+α)Δf

A≈N^-1(y₁+2y₂+y₃)u(α)

式中，α為頻率偏移量；k_l為理論頻點k₀附近最大峰值譜線，k_l-1，k_l+1為理論頻點k₀左右兩側次最大譜線；y₁、y₂、y₃為三根譜線的幅值。

4.根據權利要求3所述的一種風電場諧波在電網中的耦合規律分析方法，其特征在于，令β＝(y₃-y₁)/y₂，通過polyfit(β,α,7)和polyfit(α,u(α),6)函數進行擬合，得到頻率偏移量的擬合公式為：

α＝1.4928327α-0.6583529α³+0.1344424α⁵-0.0238991α⁷

u(α)＝0.6669605+0.1251785δ²+0.0514434δ⁴+0.0277775δ⁶

其中，β為輔線修正參數；δ為另一頻率偏移量。

5.根據權利要求1所述的一種風電場諧波在電網中的耦合規律分析方法，其特征在于，在所述步驟二中，諧波在電網傳播中，將在同一電壓等級的電網不同節點之間傳播列為橫向傳播，將在兩個電壓等級不相同的電網節點之間傳播的過程屬于縱向傳播；通過諧波的傳播推導諧波在電網的影響因素。

6.根據權利要求5所述的一種風電場諧波在電網中的耦合規律分析方法，其特征在于，諧波電流為：

其中，L₁、L₂分別表示諧波源到上級、下級系統的距離；Z₀為線路特征阻抗；Z_l為線路長度為l時，這一段線路的阻抗。

7.根據權利要求6所述的一種風電場諧波在電網中的耦合規律分析方法，其特征在于，根據諧波電流定義諧波橫向傳播系數為：