一种双高电力系统谐振因素分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双高电力系统谐振因素分析方法及装置，包括：根据电力系统网路拓扑结构，构建传递矩阵，并根据传递矩阵进行奇异值分解；选取第一参数，并获取第一参数对应的第一频率；根据分解后的奇异值计算所述第一频率的频率灵敏度；其中，所述第一参数为分析需求中的待分析元件的参数；对所述频率灵敏度进行归一化处理，以分析电力系统的谐波谐振规律。本发明专利技术通过根据奇异值计算待分析元件的频率灵敏度，从而量化谐振频率对参数的敏感性，有利于调整待分析元件的参数来消除谐波谐振。同时，根据频率灵敏度分析谐振因素不仅能分析网络节点电压谐振规律，还可以分析网络支路电流谐振分布规律，从而可以全面地得到网络谐振规律。规律。规律。

【技术实现步骤摘要】
一种双高电力系统谐振因素分析方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种双高电力系统谐振因素分析方法及装置。

技术介绍

[0002]随着风电和光伏等新能源与分布式发电技术的快速发展和源
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网
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荷中核心设备的“电力电子化”变革，电力系统正朝着“高比例可再生能源”和“高比例电力电子设备”的“双高”的方向发展。同时，随着输电网中高压大容量变流装备的使用和配用电侧电力电子技术的广泛应用，“双高”特性将更为显著，已经成为新一代电力系统的重要技术特征。与此同时，网络结构日趋复杂化，使得谐振引起谐振频率点附近谐波分量放大的现象也逐渐增多，严重的谐波谐振问题时有发生。
[0003]现有的电力电子系统谐振分析方法主要有频谱分析法、模态分析法等。模态分析法通过对系统节点导纳矩阵分解，利用得到的特征值及相关特征向量来研究网络并联谐振规律。它可以有效揭示谐振内在机理，深刻反映谐波激励源与响应之间的对应关系，从而为采取谐波抑制措施提供解决思路，但该方法只能分析母线谐波电压，无法分析支路中的谐波电流，且仅适用于激励源与响应之间的传递函数矩阵是方阵的情形。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种双高电力系统谐振因素分析方法及装置，以解决现有谐振模态分析法对双高电力系统谐振影响因素分析时，无法分析支路中的谐波电流、适用范围小的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种双高电力系统谐振因素分析方法，包括：
[0006]根据电力系统网路拓扑结构，构建传递矩阵，并根据传递矩阵进行奇异值分解；
[0007]选取第一参数，并获取第一参数对应的第一频率；根据分解后的奇异值计算所述第一频率的频率灵敏度；其中，所述第一参数为分析需求中的待分析元件的参数；
[0008]对所述频率灵敏度进行归一化处理，以分析电力系统的谐波谐振规律。
[0009]本专利技术通过根据奇异值计算待分析元件的频率灵敏度，从而量化谐振频率对参数的敏感性，有利于调整待分析元件的参数来消除谐波谐振。同时，根据频率灵敏度分析谐振因素不仅能分析网络节点电压谐振规律，还可以分析网络支路电流谐振分布规律，从而可以全面地得到网络谐振规律，打破了模态分析法的应用局限。
[0010]进一步的，所述根据电力系统网路拓扑结构，构建传递矩阵，并根据传递矩阵进行奇异值分解，具体为：
[0011]根据电力系统网路拓扑结构，获取各支路和相连节点间的导纳值和阻抗值，并获取分布式电源和谐振变换器的等效电路；
[0012]根据所述导纳值、阻抗值和等效电路构建传递矩阵，并对所述传递矩阵进行奇异
值分解。
[0013]进一步的，所述对所述传递矩阵进行奇异值分解，具体为：
[0014]根据电力系统的谐振尖峰峰值获取最大奇异值，并根据所述最大奇异值获取谐振频率；
[0015]根据所述谐振频率获取左奇异值向量和右奇异值向量。
[0016]本专利技术通过根据待分析元件各个支点和相连节点间导纳值、阻抗值和等效电路构建传递矩阵，从而对电力系统中的谐振因素进行分析。通过对谐振现象中观测量与激励源之间的传递函数矩阵进行奇异值分解，能够较全面地得到网络谐振的规律。
[0017]进一步的，所述根据分解后的奇异值计算所述第一频率的频率灵敏度，具体为：
[0018]获取待分析元件的等值导纳，根据第一频率对所述等值导纳进行求导操作，以计算频率灵敏度；所述频率灵敏度计算表达式具体为：
[0019][0020]其中，Y
eq
为等值导纳，σ1为最大奇异值。
[0021]本专利技术通过根据对各个支点和相连节点间的等值导纳进行求导，从而计算频率灵敏度避免了频率分辨率对双高电力系统谐振因素分析的影响，具有较高的计算精度，可以量化谐振频率对参数的敏感性，利于调整元件的参数来抑制谐波谐振。
[0022]进一步的，所述对所述频率灵敏度进行归一化处理，以分析电力系统的谐波谐振规律，具体为：
[0023]获取频率灵敏度的实部和虚部，根据所述实部和虚部和归一化公式对所述频率灵敏度进行归一化处理；
[0024]获取归一化处理后各个待分析元件的频率灵敏度的，并对所述待分析元件的参数进行排序，以分析电力系统的谐波谐振规律；
[0025]所述归一化公式具体为：
[0026][0027]其中，S为频率灵敏度，α为第一参数，f第一频率。
[0028]本专利技术通过根据灵敏度的实部和虚度对灵敏度进行归一化，从而得到的归一化灵敏度的大小及正负，可以对各项系统参数进行排序，筛选得到对电网谐振强度影响大的参数，利于后续调整元件的参数来消除谐波谐振。
[0029]本专利技术实施例还提供了一种双高电力系统谐振因素分析装置，包括：传递矩阵构建模块、频率灵敏度计算模块和归一化模块；
[0030]所述传递矩阵构建模块，用于根据电力系统网路拓扑结构，构建传递矩阵，并根据传递矩阵进行奇异值分解；
[0031]所述频率灵敏度计算模块，用于选取第一参数，并获取第一参数对应的第一频率；根据分解后的奇异值计算所述第一频率的频率灵敏度；其中，所述第一参数为分析需求中
的待分析元件的参数；
[0032]所述归一化模块，用于对所述频率灵敏度进行归一化处理，以分析电力系统的谐波谐振规律。
[0033]进一步的，所述传递矩阵构建模块，具体用于：
[0034]根据电力系统网路拓扑结构，获取各支路和相连节点间的导纳值和阻抗值，并获取分布式电源和谐振变换器的等效电路；
[0035]根据所述导纳值、阻抗值和等效电路构建传递矩阵，并对所述传递矩阵进行奇异值分解。
[0036]进一步的，所述传递矩阵构建模块，还用于：
[0037]根据电力系统的谐振尖峰峰值获取最大奇异值，并根据所述最大奇异值获取谐振频率；
[0038]根据所述谐振频率获取左奇异值向量和右奇异值向量。
[0039]进一步的，所述频率灵敏度计算模块，具体用于：
[0040]获取待分析元件的等值导纳，根据第一频率对所述等值导纳进行求导操作，以计算频率灵敏度；所述频率灵敏度计算表达式具体为：
[0041][0042]其中，Y
eq
为等值导纳，σ1为最大奇异值。
[0043]进一步的，所述归一化模块，具体用于：
[0044]获取频率灵敏度的实部和虚部，根据所述实部和虚部和归一化公式对所述频率灵敏度进行归一化处理；
[0045]获取归一化处理后各个待分析元件的频率灵敏度的，并对所述待分析元件的参数进行排序，以分析电力系统的谐波谐振规律；
[0046]所述归一化公式具体为：
[0047][0048]其中，S为频率灵敏度，α为第一参数，f第一频率。
附图说明
[0049]图1为本专利技术实施例提供的双高电力系统谐振因素分析方法的一种流程示意图；
[005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双高电力系统谐振因素分析方法，其特征在于，包括：根据电力系统网路拓扑结构，构建传递矩阵，并根据传递矩阵进行奇异值分解；选取第一参数，并获取第一参数对应的第一频率；根据分解后的奇异值计算所述第一频率的频率灵敏度；其中，所述第一参数为分析需求中的待分析元件的参数；对所述频率灵敏度进行归一化处理，以分析电力系统的谐波谐振规律。2.如权利要求1所述的双高电力系统谐振因素分析方法，其特征在于，所述根据电力系统网路拓扑结构，构建传递矩阵，并根据传递矩阵进行奇异值分解，具体为：根据电力系统网路拓扑结构，获取各支路和相连节点间的导纳值和阻抗值，并获取分布式电源和谐振变换器的等效电路；根据所述导纳值、阻抗值和等效电路构建传递矩阵，并对所述传递矩阵进行奇异值分解。3.如权利要求2所述的双高电力系统谐振因素分析方法，其特征在于，所述对所述传递矩阵进行奇异值分解，具体为：根据电力系统的谐振尖峰峰值获取最大奇异值，并根据所述最大奇异值获取谐振频率；根据所述谐振频率获取左奇异值向量和右奇异值向量。4.如权利要求3所述的双高电力系统谐振因素分析方法，其特征在于，所述根据分解后的奇异值计算所述第一频率的频率灵敏度，具体为：获取待分析元件的等值导纳，根据第一频率对所述等值导纳进行求导操作，以计算频率灵敏度；所述频率灵敏度计算表达式具体为：其中，Y
eq
为等值导纳，σ1为最大奇异值。5.如权利要求1所述的双高电力系统谐振因素分析方法，其特征在于，所述对所述频率灵敏度进行归一化处理，以分析电力系统的谐波谐振规律，具体为：获取频率灵敏度的实部和虚部，根据所述实部和虚部和归一化公式对所述频率灵敏度进行归一化处理；获取归一化处理后各个待分析元件的频率灵敏度的，并对所述待分析元件的参数进行排序，以分析电力系统的谐波谐振规律；所述归一化公式具体为：其中，S为频率灵敏度，α为第一参数，f第一频率。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玲，白浩，朱远哲，要若天，杜婉琳，李巍，邰彬，刘通，吕鸿，潘姝慧，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：