【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气自动化领域，具体涉及一种多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法及系统。
技术介绍
1、随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保证电能的稳定可靠供应，就成为了电力系统最重要的任务之一。
2、现阶段，随着环境问题的越来越严重，越来越多的新能源场站开始并入电力系统并发电。在新能源场站并入电力系统之前，需要评估新能源场站能够稳定运行。目前，常用的评估方案采用频率扫描方法进行评估。频率扫描方法，是从待研究节点注入指定的、频率依次改变的谐波电流，求出节点处对应频率的谐波电压，从而获得待扫描系统的谐波阻抗，最终得到一组根据频率变化而变化的幅值和相位特性曲线(幅频/相频特性曲线)的方案。频率扫描方法可以初步判断系统可能发生次同步振荡的运行条件。
3、但是，现有的频率扫描方法，在每个测量周期内只能注入一个频率的谐波，对于复杂系统或大批量的频率扫描来说，需要依次注入几百个指定频率的谐波，导致仿真时间急剧增加。比如一个区域级电网，存在近万个三相节点需要进行全电磁暂态仿真；在这种情况下，现有的频率扫描方法的谐波阻抗扫描的时间甚至以周来计算；这种情况，极大的限制了频率扫描方法的应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种可靠性高、精确性好且效率更高的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种实现所述多谐波注入的柔性直
3、本专利技术提供的这种多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，包括如下步骤：
4、s1.获取目标电力系统的数据信息；
5、s2.根据步骤s1获取的数据信息，确定待扫描的所有频率；
6、s3.将待扫描的所有频率，按照设定的规则进行分组；
7、s4.针对分组后的若干组扫描频率，在扰动注入点一次扫描时注入若干个扫描频率所对应的谐波电流；
8、s5.在目标电力系统稳定后，在扰动注入点测量不同频率的电压信号；
9、s6.根据步骤s5得到的电压信号，计算对应频率下的阻抗幅值和相位，完成当前次的频率扫描；
10、s7.重复步骤s4～s6，直至待扫描的所有频率均扫描完成，完成最终的高速频率扫描。
11、步骤s3所述的将待扫描的所有频率，按照设定的规则进行分组，具体包括包括如下步骤：
12、将待扫描的所有频率，按照从小到大的规则进行分组；
13、共分为n组，每组包括m个频率，表示为{f11,f12,...,f1m}、{f21,f22,...,f2m}、…、{fi1,fi2,...,fim}、…、{fn1,fn2,...,fnm}；其中，fij表示第i个分组中的第j个待扫描的频率。
14、步骤s4所述的针对分组后的若干组扫描频率，在扰动注入点一次扫描时注入若干个扫描频率所对应的谐波电流，具体包括如下步骤：
15、针对第k次扫描，k的取值为1～m：
16、设置谐波电流源为扰动注入点基波电流和每一组中第k个待扫描频率的谐波电流和，表示为
17、ik＝i0sin(ω0t+θ0)+i1ksin(ω1kt+θ1k)+i2ksin(ω2kt+θ2k)+…+inksin(ωnkt+θnk)
18、＝i0sin(2πf0t+θ0)+i1ksin(2πf1kt+θ1k)+i2ksin(2πf2kt+θ2k)+…inksin(2πfnkt+θnk)式中ik为第k次扫描时注入的谐波电流；i0为扰动注入点处的基波电流幅值；ω0为基波角频率；θ0为扰动注入点处的基波电流相位；ink为第n分组中第k个待扫描频率对应的扰动幅值；ωnk为第n分组中第k个待扫描频率对应的角频率；θnk为第n分组中第k个待扫描频率对应的扰动相位；f0为基波频率；fnk为第n分组中的第k个待扫描频率；
19、在第k次扫描时，在扰动注入点注入谐波电流ik。
20、步骤s5所述的在目标电力系统稳定后，在扰动注入点测量不同频率的电压信号，具体包括如下步骤：
21、在目标电力系统稳定后，在扰动注入点，测量对应的电压信号v0、v1k、v2k、...、vnk；其中，v0为基波电压，vnk为第n分组中第k个待扫描频率对应的电压。
22、步骤s6中所述的计算对应频率下的阻抗幅值和相位，具体包括如下步骤：
23、采用如下算式计算各个频率下的阻抗：
24、
25、式中znk为第n分组中第k个待扫描频率对应的阻抗；rnk为第n分组中第k个待扫描频率对应的阻抗中的电阻值；xnk为第n分组中第k个待扫描频率对应的阻抗中的电抗值；
26、根据得到的各个频率下的阻抗，采用如下算式计算得到阻抗幅值和相位：
27、
28、式中|znk|为第n分组中第k个待扫描频率对应的阻抗幅值；为第n分组中第k个待扫描频率对应的相位。
29、步骤s7所属的重复步骤s4～s6，直至待扫描的所有频率均扫描完成，具体已包括如下步骤：
30、重复步骤s4～s6共m次，直至待扫描的所有频率均扫描完成。
31、本专利技术还提供了一种实现所述多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法的系统，包括数据获取模块、频率确定模块、频率分组模块、频率注入模块、电压测量模块、频率扫描模块和高速扫描模块；数据获取模块、频率确定模块、频率分组模块、频率注入模块、电压测量模块、频率扫描模块依次串接；高速扫描模块的输入端连接频率扫描模块的输出端，高速扫描模块的输出端连接频率注入模块的输入端；数据获取模块用于获取目标电力系统的数据信息，并将数据信息上传频率确定模块；频率确定模块用于根据接收到的数据信息，根据获取的数据信息，确定待扫描的所有频率，并将数据信息上传频率分组模块；频率分组模块用于根据接收到的数据信息，将待扫描的所有频率，按照设定的规则进行分组，并将数据信息上传频率注入模块；频率注入模块用于根据接收到的数据信息，针对分组后的若干组扫描频率，在扰动注入点一次扫描时注入若干个扫描频率所对应的谐波电流，并将数据信息上传电压测量模块；电压测量模块用于根据接收到的数据信息，在目标电力系统稳定后，在扰动注入点测量不同频率的电压信号，并将数据信息上传频率扫描模块；频率扫描模块用于根据接收到的数据信息，根据得到的电压信号，计算对应频率下的阻抗幅值和相位，完成当前次的频率扫描，并将数据信息上传高速扫描模块；高速扫描模块用于根据接收到的数据信息，控制频率注入模块、电压测量模块和频率扫描模块重复工作，直至待扫描的所有频率均扫描完成，完成最终的高速频率扫描。
32、本专利技术提供的这种多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法及系统，能够在频率扫描的一次扫描过程中注入多个频率的谐波，因此本专利技术不仅能够完成频率扫描，而且在保证了可靠性高和精确性的基础上，效率更高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，其特征在于步骤S3所述的将待扫描的所有频率，按照设定的规则进行分组，具体包括包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，其特征在于步骤S4所述的针对分组后的若干组扫描频率，在扰动注入点一次扫描时注入若干个扫描频率所对应的谐波电流，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，其特征在于步骤S5所述的在目标电力系统稳定后，在扰动注入点测量不同频率的电压信号，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，其特征在于步骤S6中所述的计算对应频率下的阻抗幅值和相位，具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，其特征在于步骤S7所属的重复步骤S4～S6，直至待扫描的所有频率均扫描完成，具体已包括如下步骤：
7.一种实现权利要求1～6之一所述的多谐波注入的柔
...【技术特征摘要】
1.一种多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，其特征在于步骤s3所述的将待扫描的所有频率，按照设定的规则进行分组，具体包括包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，其特征在于步骤s4所述的针对分组后的若干组扫描频率，在扰动注入点一次扫描时注入若干个扫描频率所对应的谐波电流，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，其特征在于步骤s5所述的在目标电力系统稳定后，在扰动注入点测量不同频率的电压信号，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，其特征在于步骤s6中所述的计算对应频率下的阻抗幅值和相位，具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法，其特征在于步骤s7所属的重复步骤s4～s6，直至待扫描的所有频率均扫描完成，具体已包括如下步骤：
7.一种实现权利要求1～6之一所述的多谐波注入的柔性直流高速频率扫描方法的系统，其特征在于包括数据获取模块、频率确定模块、频率分组模块、频率注入模块、...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文焯，文汀，王灿林，朱思睿，李梦骄，蒋诗谣，苏筱凡，张睿琪，周雨桦，贺思婧，尹寒航，连攀杰，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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