谐波阻抗的确定方法、确定装置和电子设备制造方法及图纸

本申请提供了一种谐波阻抗的确定方法、确定装置和电子设备。该方法包括：获取同步发电机组的初始运行参数；获取同步发电机组中的励磁系统参数，根据初始运行参数和励磁系统参数生成励磁电压模型，通过励磁电压模型确定励磁电压；获取同步发电机组中的轴系参数，根据轴系参数生成电磁转矩模型，通过电磁转矩模型确定电磁转矩；获取同步发电机组中的同步电机参数，根据励磁电压、电磁转矩和同步电机参数生成谐波阻抗模型，通过谐波阻抗模型确定谐波阻抗，以对同步发电机组所在的电力系统进行谐波潮流与谐波稳定分析。通过本申请，解决了现有技术中谐波阻抗计算不准确的问题。技术中谐波阻抗计算不准确的问题。技术中谐波阻抗计算不准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
谐波阻抗的确定方法、确定装置和电子设备


[0001]本申请涉及同步电机领域，具体而言，涉及一种谐波阻抗的确定方法、确定装置、计算机可读存储介质和电子设备。

技术介绍

[0002]随着电力系统源、网、荷的不断电力电子化，电力系统中的电力电子设备(如新能源机组、FACTS装置)越来越多。由于电力电子设备的多时间尺度控制器与同步机组的轴系、绕组及其控制动态存在相互作用，使得同步机组的轴系、绕组及其控制动态可能会对高比例电力电子电力系统的谐波潮流、谐波谐振产生不可忽略的影响。而在传统电力系统的谐波潮流与谐波谐振计算软件中，同步机组的谐波阻抗特性一般由其负序电抗近似模拟，未考虑同步机组的轴系、绕组及其控制动态影响。
[0003]因此，如何在考虑同步机组轴系、绕组及其控制动态影响的情况下，确定高比例电力系统的谐波阻抗特性，是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种谐波阻抗的确定方法、确定装置、计算机可读存储介质和电子设备，以至少解决现有技术中谐波阻抗计算不准确的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种谐波阻抗的确定方法，包括：获取同步发电机组的初始运行参数，其中，所述同步发电机组至少包括同步电机、励磁系统、轴系和原动机调速系统，初始运行参数至少包括同步电机的功率角；获取所述同步发电机组中的励磁系统参数，根据所述初始运行参数和所述励磁系统参数生成励磁电压模型，通过所述励磁电压模型确定励磁电压；获取所述同步发电机组中的轴系参数，根据所述轴系参数生成电磁转矩模型，通过所述电磁转矩模型确定电磁转矩；获取所述同步发电机组中的同步电机参数，根据所述励磁电压、所述电磁转矩和所述同步电机参数生成谐波阻抗模型，通过所述谐波阻抗模型确定谐波阻抗，以对所述同步发电机组所在的电力系统进行谐波潮流与谐波稳定分析。
[0006]可选地，根据所述初始运行参数和所述励磁系统参数生成励磁电压模型，包括：根据所述励磁系统参数生成第一传递函数其中，所述励磁系统的控制方式为负反馈控制，G
v
(f)表示所述第一传递函数，f表示谐波频率，T
R
表示滤波器的时间常数，K表示电压调节器的增益，K
V
表示比例积分调节因子，T1、T2、T3和T4为所述电压调节器的时间常数，K
A
为所述电压调节器的增益，T
A
表示所述电压调节器中放大器的时间常数，K
F
为所述电
压调节器的稳定回路增益，T
F
为所述电压调节器的稳定回路时间常数，所述滤波器和所述电压调节器包含于所述励磁系统，所述放大器包含于所述电压调节器；根据所述第一传递函数和所述初始运行参数生成第二传递函数其中，表示所述第二传递函数，δ0表示所述同步发电机组的初始功率角，V0为所述同步电机的初始电压幅值，u
d0
表示所述同步电机的直轴电压初始分量，u
q0
表示所述同步电机的交轴电压初始分量；根据所述第二传递函数生成所述励磁电压模型其中，E
f
(f)表示所述励磁电压，u
d
表示所述同步电机的直轴电压分量，u
q
表示所述同步电机的交轴电压分量。
[0007]可选地，根据所述轴系参数生成电磁转矩模型，包括：根据所述轴系参数生成初始电磁转矩模型；根据所述初始电磁转矩模型生成所述电磁转矩模型
‑
T
e
(f)＝J
eq
(f)ω(f)，其中，J
eq
(f)表示所述初始电磁转矩模型，ω(f)表示所述同步电机的转速，f表示所述谐波频率。
[0008]可选地，生成初始电磁转矩模型其中，
[0009]T
J1
表示高中压缸质块的惯性时间常数，T
J2
表示低压缸A质块的惯性时间常数，T
J3
表示低压缸B质块的惯性时间常数，T
J4
表示发电机质块的惯性时间常数，K
12
表示所述高中压缸质块与所述低压缸A质块间轴段的刚度系数，K
23
表示所述低压缸A质块与所述低压缸B质块间轴段的刚度系数，K
34
表示所述低压缸B质块与所述同步电机的质块间轴段的刚度系数，D1表示所述高中压缸质块的机械阻尼系数，D2表示所述低压缸A质块的机械阻尼系数，D3表示所述低压缸B质块的机械阻尼系数，D4表示所述质块的机械阻尼系数，所述质块表示所述轴系中有质量的器件模块，f
b
表示所述同步发电机组的额定频率，表示取矩阵的第3行元素，ω
B
表示额定角频率。
[0010]可选地，根据所述励磁电压、所述电磁转矩和所述同步电机参数生成谐波阻抗模型，包括：根据所述励磁电压、所述电磁转矩和所述同步电机参数生成初始谐波阻抗模型；根据所述初始谐波阻抗模型生成所述谐波阻抗模型其中，其中，表示所述初始谐波阻抗模型，f表示所述谐波频率，f
b
表示所述同步电机的额定频率。
[0011]可选地，根据所述励磁电压、所述电磁转矩和所述同步电机参数生成初始谐波阻
抗模型，包括：根据所述励磁电压、所述电磁转矩和所述同步电机参数生成初始谐波阻抗模型
[0012]其中，其中，其中，其中，其中，
[0013]S
b
表示所述同步电机的额定视在功率，U
b
表示所述同步电机的额定线电压，r
a
表示所述同步电机的定子电阻，x
l
表示所述同步电机的定子漏抗，x
d
表示所述同步电机的直轴同步电抗，x'
d
表示所述同步电机的直轴暂态电抗，x
″
d
表示所述同步电机的直轴次暂态电抗，x
q
表示所述同步电机的交轴同步电抗，x'
q
表示所述同步电机的交轴暂态电抗，x
″
q
表示所述同步电机的交轴次暂态电抗，T'
d0
表示所述同步电机的直轴暂态开路时间常数，T
″
d0
表示所述同步电机的直轴次暂态开路时间常数，T'
q0
表示所述同步电机的交轴暂态开路时间常数，T
″
q0
表示所述同步电机的交轴次暂态开路时间常数。
[0014]可选地，通过所述谐波阻抗模型确定谐波阻抗，包括：在所述谐波频率的绝对值小于预设频率的情况下，所述谐波阻抗为二维矩阵其中，Z(f)表示一维或二维的所述谐波阻抗；在所述谐波频率的绝对值大于预设频率的情况下，所述谐波阻抗为一维复数其中，表示所述谐波阻抗模型的第1行与第1列元素。
[0015]根据本申请的另一方面，提供了一种谐波阻抗的确定装置，包括：获取单元，用于
获取同步发电机组的初始运行参数，其中，所述同步发电机组至少包括同步电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐波阻抗的确定方法，其特征在于，包括：获取同步发电机组的初始运行参数，其中，所述同步发电机组至少包括同步电机、励磁系统、轴系和原动机调速系统，初始运行参数至少包括同步电机的功率角；获取所述同步发电机组中的励磁系统参数，根据所述初始运行参数和所述励磁系统参数生成励磁电压模型，通过所述励磁电压模型确定励磁电压；获取所述同步发电机组中的轴系参数，根据所述轴系参数生成电磁转矩模型，通过所述电磁转矩模型确定电磁转矩；获取所述同步发电机组中的同步电机参数，根据所述励磁电压、所述电磁转矩和所述同步电机参数生成谐波阻抗模型，通过所述谐波阻抗模型确定谐波阻抗，以对所述同步发电机组所在的电力系统进行谐波潮流与谐波稳定分析。2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，根据所述初始运行参数和所述励磁系统参数生成励磁电压模型，包括：根据所述励磁系统参数生成第一传递函数其中，所述励磁系统的控制方式为负反馈控制，G
v
(f)表示所述第一传递函数，f表示谐波频率，T
R
表示滤波器的时间常数，K表示电压调节器的增益，K
V
表示比例积分调节因子，T1、T2、T3和T4为所述电压调节器的时间常数，K
A
为所述电压调节器的增益，T
A
表示所述电压调节器中放大器的时间常数，K
F
为所述电压调节器的稳定回路增益，T
F
为所述电压调节器的稳定回路时间常数，所述滤波器和所述电压调节器包含于所述励磁系统，所述放大器包含于所述电压调节器；根据所述第一传递函数和所述初始运行参数生成第二传递函数其中，表示所述第二传递函数，δ0表示所述同步发电机组的初始功率角，V0为所述同步电机的初始电压幅值，u
d0
表示所述同步电机的直轴电压初始分量，u
q0
表示所述同步电机的交轴电压初始分量；根据所述第二传递函数生成所述励磁电压模型其中，E
f
(f)表示所述励磁电压，u
d
表示所述同步电机的直轴电压分量，u
q
表示所述同步电机的交轴电压分量。3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，根据所述轴系参数生成电磁转矩模型，包括：根据所述轴系参数生成初始电磁转矩模型；根据所述初始电磁转矩模型生成所述电磁转矩模型
‑
T
e
(f)＝J
eq
(f)ω(f)，其中，T
e
(f)表示所述电磁转矩，J
eq
(f)表示所述初始电磁转矩模型，ω(f)表示所述同步电机的转速，f表示谐波频率。
4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，根据所述轴系参数生成初始电磁转矩模型，包括：生成初始电磁转矩模型其中，其中，，T
J1
表示高中压缸质块的惯性时间常数，T
J2
表示低压缸A质块的惯性时间常数，T
J3
表示低压缸B质块的惯性时间常数，T
J4
表示发电机质块的惯性时间常数，K
12
表示所述高中压缸质块与所述低压缸A质块间轴段的刚度系数，K
23
表示所述低压缸A质块与所述低压缸B质块间轴段的刚度系数，K
34
表示所述低压缸B质块与所述同步电机的质块间轴段的刚度系数，D1表示所述高中压缸质块的机械阻尼系数，D2表示所述低压缸A质块的机械阻尼系数，D3表示所述低压缸B质块的机械阻尼系数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏寅生，袁豪，谢惠藩，张野，周挺辉，刘洪涛，李俊杰，
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：