一种带通滤波器的电磁暂态建模方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种带通滤波器的电磁暂态建模方法及装置，所述方法包括：基于包含带通滤波器的电路的拓扑结构，以及电路的电阻和电容信息，确定对带通滤波器电磁暂态建模的时间常数、增益倍数、第一截止频率因子、第二截止频率因子，基于带通滤波器的频域输出变量、频域输入变量、增益倍数、时间常数、第一截止频率因子、第二截止频率因子以及拉普拉斯算子，构建带通滤波器的电磁暂态频域模型，将电磁暂态频域模型进行时域转换，得到时域积分模型，并对时域积分模型离散化，得到带通滤波器的电磁暂态模型。在将电磁暂态频域模型转换为时域模型后，不会产生冲激函数，最终得到带通滤波器的电磁暂态模型的滤波更平滑、精度更高，更具实用性。用性。用性。

【技术实现步骤摘要】
一种带通滤波器的电磁暂态建模方法及装置


[0001]本申请涉及自动控制领域，更具体的说，是涉及一种带通滤波器的电磁暂态建模方法及装置。

技术介绍

[0002]随着用电需求的日益增长，在用电高峰期间，电力系统中电信号的频率可能发生振荡，较大的振幅会影响电路正常运转，带通滤波器能够过滤截止频率之外的信号，维护电力系统电路的正常运转，因此带通滤波器在电力系统中具有极其关键的作用。
[0003]现有的带通滤波器在电磁暂态建模中，会使得建立的带通滤波器时域模型含有冲激函数项，冲激函数为特殊的分段函数，使得带通滤波器的滤波不平滑、滤波精度低，不利于实时仿真使用。
[0004]如何对带通滤波器进行高精度滤波的电磁暂态建模，是需要关注的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种带通滤波器的电磁暂态建模方法及装置，以实现高精度滤波的滤波器。
[0006]为了实现上述目的，现提出具体方案如下：
[0007]一种带通滤波器的电磁暂态建模方法，包括：
[0008]基于包含带通滤波器的电路的拓扑结构，以及所述电路的电阻和电容信息，确定对所述带通滤波器进行电磁暂态建模的时间常数、增益倍数、第一截止频率因子、第二截止频率因子；
[0009]利用如下函数，构建所述带通滤波器的电磁暂态频域模型：
[0010][0011]其中，Y(s)表示所述带通滤波器的频域输出变量，X(s)表示所述带通滤波器的频域输入变量，G表示所述带通滤波器的增益倍数，T表示所述带通滤波器的时间常数，K表示所述带通滤波器的第一截止频率因子，a表示所述带通滤波器的第二截止频率因子，s表示拉普拉斯算子；
[0012]将所述电磁暂态频域模型进行时域转换，得到转换后的时域积分模型：
[0013][0014]其中，t表示时间变量，Y(t)表示所述带通滤波器在t时刻的时域输出变量，X(t)表示所述带通滤波器在t时刻的时域输入变量；
[0015]对所述时域积分模型离散化，得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型。
[0016]可选的，对所述时域积分模型离散化，得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型，包括：
[0017]对所述时域积分模型离散化，得到所述带通滤波器的时域电磁暂态基本模型：
[0018][0019]其中，t
‑
Δt表示在t时刻的Δt时间之前的时刻，X(t
‑
Δt)表示所述带通滤波器在t
‑
Δt时刻的时域输入变量，Y(t
‑
Δt)表示所述带通滤波器在t
‑
Δt时刻的时域输出变量；
[0020]分离所述带通滤波器在t时刻的时域输出变量，得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型：
[0021][0022]可选的，在得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型之后，还包括：
[0023]将所述带通滤波器的电磁暂态时域模型应用于所述带通滤波器，得到电磁暂态带通滤波器。
[0024]一种带通滤波器的电磁暂态建模装置，包括：
[0025]模型参数确定单元，用于基于包含带通滤波器的电路的拓扑结构，以及所述电路的电阻和电容信息，确定对所述带通滤波器进行电磁暂态建模的时间常数、增益倍数、第一截止频率因子、第二截止频率因子；
[0026]频域模型构建单元，用于利用如下函数，构建所述带通滤波器的电磁暂态频域模型：
[0027][0028]其中，Y(s)表示所述带通滤波器的频域输出变量，X(s)表示所述带通滤波器的频域输入变量，G表示所述带通滤波器的增益倍数，T表示所述带通滤波器的时间常数，K表示所述带通滤波器的第一截止频率因子，a表示所述带通滤波器的第二截止频率因子，s表示拉普拉斯算子；
[0029]模型时域转换单元，用于将所述电磁暂态频域模型进行时域转换，得到转换后的时域积分模型：
[0030][0031]其中，t表示时间变量，Y(t)表示所述带通滤波器在t时刻的时域输出变量，X(t)表示所述带通滤波器在t时刻的时域输入变量；
[0032]电磁暂态时域模型确定单元，用于对所述时域积分模型离散化，得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型。
[0033]可选的，所述电磁暂态时域模型确定单元，包括：
[0034]时域基本模型确定单元，用于对所述时域积分模型离散化，得到所述带通滤波器的时域电磁暂态基本模型：
[0035][0036]其中，t
‑
Δt表示在t时刻的Δt时间之前的时刻，X(t
‑
Δt)表示所述带通滤波器在t
‑
Δt时刻的时域输入变量，Y(t
‑
Δt)表示所述带通滤波器在t
‑
Δt时刻的时域输出变量；
[0037]输出变量分离单元，用于分离所述带通滤波器在t时刻的时域输出变量，得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型：
[0038][0039]可选的，该装置还包括：
[0040]模型应用单元，用于在得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型之后，将所述带通滤波器的电磁暂态时域模型应用于所述带通滤波器，得到电磁暂态带通滤波器。
[0041]借由上述技术方案，本申请基于包含带通滤波器的电路的拓扑结构，以及所述电路的电阻和电容信息，确定对带通滤波器电磁暂态建模的时间常数、增益倍数、第一截止频率因子、第二截止频率因子，基于所述带通滤波器的频域输出变量、频域输入变量、所述增益倍数、所述时间常数、所述第一截止频率因子、所述第二截止频率因子以及拉普拉斯算子，构建所述带通滤波器的电磁暂态频域模型，将所述电磁暂态频域模型进行时域转换，得到转换后的时域积分模型，并对所述时域积分模型离散化，得到所述带通滤波器的电磁暂态模型。由此可见，在将电磁暂态频域模型转换为时域模型后，不会产生冲激函数，最终得到带通滤波器的电磁暂态模型的滤波更平滑，精度更高，更具实用性。
附图说明
[0042]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0043]图1为本申请实施例提供的一种带通滤波器的电磁暂态建模方法的流程示意图；
[0044]图2为本申请实施例提供的一种带通滤波器的电磁暂态建模装置的结构示意图；
[0045]图3为本申请实施例提供的一种带通滤波器的电磁暂态建模设备的结构示意图。
具体实施方式
[0046]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0047]本申请方案可以基于具备数据处理能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带通滤波器的电磁暂态建模方法，其特征在于，包括：基于包含带通滤波器的电路的拓扑结构，以及所述电路的电阻和电容信息，确定对所述带通滤波器进行电磁暂态建模的时间常数、增益倍数、第一截止频率因子、第二截止频率因子；利用如下函数，构建所述带通滤波器的电磁暂态频域模型：其中，Y(s)表示所述带通滤波器的频域输出变量，X(s)表示所述带通滤波器的频域输入变量，G表示所述带通滤波器的增益倍数，T表示所述带通滤波器的时间常数，K表示所述带通滤波器的第一截止频率因子，a表示所述带通滤波器的第二截止频率因子，s表示拉普拉斯算子；将所述电磁暂态频域模型进行时域转换，得到转换后的时域积分模型：其中，t表示时间变量，Y(t)表示所述带通滤波器在t时刻的时域输出变量，X(t)表示所述带通滤波器在t时刻的时域输入变量；对所述时域积分模型离散化，得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述时域积分模型离散化，得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型，包括：对所述时域积分模型离散化，得到所述带通滤波器的时域电磁暂态基本模型：其中，t
‑
Δt表示在t时刻的Δt时间之前的时刻，X(t
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Δt)表示所述带通滤波器在t
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Δt时刻的时域输入变量，Y(t
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Δt)表示所述带通滤波器在t
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Δt时刻的时域输出变量；分离所述带通滤波器在t时刻的时域输出变量，得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型：3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到所述带通滤波器的电磁暂态时域模型之后，还包括：将所述带通滤波器的电磁暂态时域模型应用于所述带通滤波器，得到电磁暂态带通滤波器。4.一种带通滤波器的电磁暂态建模装置，其特征在于，包括：模型参数确定单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭天宇，郭琦，黄立滨，郭海平，卢远宏，胡斌江，陈智豪，
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：