换流器的直流回路谐波阻抗计算方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种换流器的直流回路谐波阻抗计算方法、装置和计算机设备，其方法包括获取换流器的状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型；其中，直流回路谐波阻抗模型基于换流器系统的控制原理预先构建的，表示直流回路谐波阻抗与换流器的状态空间参数的解析关系；根据状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型，计算直流回路谐波阻抗。该直流回路谐波阻抗计算方法，只需要将状态空间参数输入直流回路谐波阻抗模型即可计算出直流回路谐波阻抗，操作简单易行，且准确率高。

【技术实现步骤摘要】
换流器的直流回路谐波阻抗计算方法、装置和计算机设备
本专利技术涉及换流器设计
，具体涉及一种换流器的直流回路谐波阻抗计算方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。
技术介绍
换流器，尤其是基于晶闸管半导体开关的换流器在诸多需要直流电能的领域被广泛应用。换流器在直流侧产生直流电的同时也会产生谐波。其中，直流谐波会产生许多危害。为抑制谐波对系统和设备影响，在换流器系统设计时需要计算直流回路谐波阻抗。目前主要采用电磁暂态等仿真软件来扫描得到直流回路谐波阻抗，然后根据直流回路谐波阻抗对系统进行调整，调整之后再采用电磁暂态等仿真软件来扫描得到调整后的直流回路谐波阻抗，通过多次反复调整得到最终的一次设备参数和直流回路谐波阻抗结果，以实现对直流回路谐波的抑制，确保系统和设备安全运行。该方法需要反复进行调整计算，效率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种换流器的直流回路谐波阻抗计算方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，以克服现有技术中的直流回路谐波阻抗需要反复进行调整计算，效率较低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种换流器的直流回路谐波阻抗计算方法，包括以下步骤：获取换流器的状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型；其中，所述直流回路谐波阻抗模型基于换流器系统的控制原理预先构建的，表示所述直流回路谐波阻抗与换流器的状态空间参数的解析关系；根据状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型，计算直流回路谐波阻抗。第二方面，本专利技术实施例提供了一种换流器的直流回路谐波阻抗计算装置，包括：参数及模型获取模块，用于获取换流器的状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型；其中，所述直流回路谐波阻抗模型基于换流器系统的控制原理预先构建的，表示所述直流回路谐波阻抗与换流器的状态空间参数的解析关系；直流回路谐波阻抗计算模块，用于根据状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型，计算直流回路谐波阻抗。第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的换流器的直流回路谐波阻抗计算方法。第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面所述的换流器的直流回路谐波阻抗计算方法。本专利技术实施例中的换流器的直流回路谐波阻抗计算方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，获取换流器的状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型，然后根据状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型，计算直流回路谐波阻抗；其中直流回路谐波阻抗模型基于换流器系统的控制原理预先构建的，表示直流回路谐波阻抗与换流器的状态空间参数的解析关系。该直流回路谐波阻抗计算方法，只需要将状态空间参数输入直流回路谐波阻抗模型即可计算出直流回路谐波阻抗，操作简单易行，且准确率高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例提供的换流器的直流回路谐波阻抗计算方法流程示意图；图2为本专利技术一个实施例提供的十二脉动换流器的原理图；图3为本专利技术一个实施例提供的十二脉动换流器的控制系统框架图；图4为本专利技术另一个实施例提供的十二脉动换流器的控制系统框架图；图5为本专利技术一个实施例中提供的十二脉动换流器直流回路阻抗的计算流程示意图；图6为本专利技术一个实施例提供的十二脉动换流器的直流回路谐波阻抗频谱图；图7为本专利技术一个实施例提供的换流器的直流回路谐波阻抗计算装置结构示意图；图8为本专利技术一个实施例提供的计算机设备结构示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了更详细说明本专利技术，下面结合附图对本专利技术提供的一种换流器的直流回路谐波阻抗计算方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质，进行具体地描述。本方法运用于的终端中，终端可以是个人计算机、笔记本电脑等。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种换流器的直流回路谐波阻抗计算方法，以该方法应用于终端为例进行说明，包括以下步骤：步骤S102，获取换流器的状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型；其中，直流回路谐波阻抗模型基于换流器系统的控制原理预先构建的，表示直流回路谐波阻抗与换流器的状态空间参数的解析关系；其中，换流器的状态空间参数包括换流器的直流输出电压、换流器的直流输出电流、换流器的触发角控制值、换流器的交流输出电压、电流参考值等，以及根据这些参数进行变换处理得到的参数。直流回路谐波阻抗模型是预先构建的，在构建的过程中是基于换流器系统的控制原理来确定直流回路谐波阻抗与换流器的状态空间参数之间的解析关系，其中这种解析关系即为直流回路谐波阻抗模型。步骤S104，根据状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型，计算直流回路谐波阻抗。本专利技术实施例中的换流器的直流回路谐波阻抗计算方法，获取换流器的状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型，然后根据状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型，计算直流回路谐波阻抗；其中直流回路谐波阻抗模型基于换流器系统的控制原理预先构建的，表示直流回路谐波阻抗与换流器的状态空间参数的解析关系。该直流回路谐波阻抗计算方法，只需要将状态空间参数输入直流回路谐波阻抗模型即可计算出直流回路谐波阻抗，操作简单易行，且准确率高。在一个实施例中，换流器为十二脉动换流器。具体地，十二脉动换流器是一个具有12个晶闸管半导体开关，通过12个开关的交替开通，从而在直流侧产生一个电周期具有12个脉动的直流电压。十二脉动换流器直流电压和交流电流质量好，所含的谐波成分少。另外，可以简化滤波装置，节省换流站造价。在一个实施例中，直流回路谐波阻抗模型的建立步骤，包括：获取交流阻抗压降解析值；根据换流器系统的控制原理和交流阻抗压降解析值建立换流器的交流阻抗压降系统控制架构图；根据交流阻抗压降系统控制架构图建立换流器系统的状态空间方程；根据状态空间方程来确定状态空间参数与直流回路谐波阻抗的关系，建立直流回路谐波阻抗模型。在本实施例中，构建的过程中首先获取交流阻抗压降解析值，基于交流阻抗压降解析值和换流器系统的控制原理建立换流器的交流阻抗压降系统控制架构图，然后根据换流器的交流阻抗压降系统控制架构图建立换流器系统的状态空间方程，其中换流器系统的状态空间方程可以来表示各系统的状态参数(例如电压、电流、电阻等)的关系，然后根据这些关系以及直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换流器的直流回路谐波阻抗计算方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取换流器的状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型；其中，所述直流回路谐波阻抗模型基于换流器系统的控制原理预先构建的，表示所述直流回路谐波阻抗与换流器的状态空间参数的解析关系；/n根据所述状态空间参数和所述直流回路谐波阻抗模型，计算直流回路谐波阻抗。/n

【技术特征摘要】
1.一种换流器的直流回路谐波阻抗计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取换流器的状态空间参数和直流回路谐波阻抗模型；其中，所述直流回路谐波阻抗模型基于换流器系统的控制原理预先构建的，表示所述直流回路谐波阻抗与换流器的状态空间参数的解析关系；
根据所述状态空间参数和所述直流回路谐波阻抗模型，计算直流回路谐波阻抗。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流回路谐波阻抗模型的建立步骤，包括：
获取交流阻抗压降解析值；
根据换流器系统的控制原理和交流阻抗压降解析值建立换流器的交流阻抗压降系统控制架构图；
根据所述交流阻抗压降系统控制架构图建立换流器系统的状态空间方程；
根据所述状态空间方程来确定状态空间参数与直流回路谐波阻抗的关系，建立所述直流回路谐波阻抗模型。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述直流回路谐波阻抗模型的表达式为：



其中，ZDC(s)表示直流回路谐波阻抗模型，s表示拉普拉斯算子，I表示二阶单位矩阵，A表示对系统状态变量的微分方程组求导数所得状态方程矩阵，B表示对输入的直流电压参数求导数所得输入电压矩阵，(2)表示取矩阵的第二个矩阵单元。


4.根据权利要求3所述所述的方法，其特征在于，所述状态空间方程的表达式为：



其中，表示状态空间方程，X表示状态空间参数矩阵，U表示输入的直流电压参数；所述状态空间参数矩阵为[X1；IDC]，X1和IDC的表达式为：



IDC表示直流电流，VDC2表示输入的直流电压参数，VDC为直流电压，L表示直流电感。


5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欢，许树楷，傅闯，赵晓斌，辛清明，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44