【技术实现步骤摘要】
本申请涉及储能，尤其是涉及一种基于串联阻波器的电网系统及其谐振抑制方法。
技术介绍
1、储能电站作为现代电力系统中的重要组成部分，在提高电网可靠性、实现峰谷套利以及促进可再生能源消纳等方面发挥着不可替代的作用。储能变流器（pcs）作为储能电站的核心设备，其性能直接影响到整个系统的效率和稳定性。近年来，pcs的架构逐渐从传统的集中式向组串式演进，组串式pcs通过多组串并联的方式，能够有效提高系统的容量和可靠性，同时降低单点故障对整体系统的影响。
2、然而，多机并联时容易引发谐振问题。待机工况下储能系统处于非充放电状态，但仍与电网或负载保持连接的状态，各储能单元之间的电气耦合以及系统内部阻抗特性的复杂性，容易在特定频率下激发谐振现象。这种谐振会导致系统电压和电流的异常波动，不仅影响电能质量，还可能引发设备过载、保护装置误动作等严重后果，进而威胁系统的稳定运行。
3、现有的电网系统，只能针对特定频率的谐波进行抑制，系统中未被有效滤除的谐波会使电压和电流波形发生畸变，直接影响各类用电设备的正常运行。
4、由此可见，如何设计一种基于串联阻波器的电网系统，以提高对谐波的抑制效果，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种基于串联阻波器的电网系统其谐振抑制方法，以对并联储能系统待机工况下产生的谐振现象进行有效抑制。
2、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种基于串联阻波器的电网系统，包括并联储能模块、交流母线
3、所述并联储能模块由多级并联的若干储能变流器单元构成，每一所述储能变流器单元均包括电池组、受控电压源和滤波器支路，所述电池组与所述受控电压源并联，所述受控电压源的输出端与所述滤波器支路的一端串联连接，所述滤波器支路的另一端与所述交流母线连接；
4、所述串联阻波器模块包括并联连接的谐波抑制电路和旁路开关，所述旁路开关的一端与所述交流母线连接，所述谐波抑制电路包括若干数量串联的阻波器支路，每一所述阻波器支路的谐振频率与所述并联储能模块产生的待抑制谐波频率相适配；
5、所述负载模块包括电网、第三方负载和并网开关，所述并网开关的一端分别与所述电网和所述第三方负载连接，所述并网开关的另一端与所述旁路开关的另一端连接。
6、作为其中一种优选方案，所述阻波器支路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、电感和电容，其中，
7、所述电感、所述电容和所述第二电阻串联；所述第一电阻的第一端与其他阻波器支路串联，所述第一电阻的第二端的一路连接所述电感、所述电容和所述第二电阻的串联支路，所述第一电阻的第二端的另一路接第三电阻支路，其中，所述电感、所述电容和所述第二电阻的串联支路与所述第三电阻支路并联。
8、本申请另一实施例提供了一种谐振抑制方法，应用于上所述的基于串联阻波器的电网系统，其特征在于，包括：
9、对获取到的各个所述储能变流器单元的历史电压谐波分量进行频谱分析，得到每一所述历史电压谐波分量的频率和幅值，将所述幅值超过预设的幅值阈值的谐波确定为待抑制谐波频率；
10、根据所述待抑制谐波频率对所述串联阻波器的元件参数进行设置，以使所述串联阻波器的谐振频率与所述待抑制谐波频率对应；
11、获取所述电网系统的实时运行数据，根据所述实时运行数据生成对应的控制信号，将所述控制信号发送至旁路开关，通过所述旁路开关的通断控制所述串联阻波器模块实现所述电网系统的谐波抑制。
12、作为其中一种优选方案，在对获取到的各个所述储能变流器单元的历史电压谐波分量进行频谱分析之前，还包括：
13、基于预设的采样频率对每一储能变流器单元的输出端电压进行持续采样，得到所述储能变流器单元的初始历史电压谐波分量数据；
14、对所述初始历史电压谐波分量进行异常值去除处理，并对异常值去除处理后的所述历史电压谐波分量进行缺失值插补处理，得到历史电压谐波分量。
15、作为其中一种优选方案，所述对获取到的各个所述储能变流器单元的历史电压谐波分量进行频谱分析，包括：
16、对所述历史电压谐波分量进行预处理；
17、基于快速傅里叶变换算法对预处理后的所述历史电压谐波分量进行计算，根据计算结果生成频谱图；
18、根据所述频谱图获取每一所述历史电压谐波分量的频率和幅值。
19、作为其中一种优选方案，所述对所述历史电压谐波分量进行预处理，包括：
20、对所述历史电压谐波分量进行小波变换，生成不同频率的子带信号，通过阈值计算方法对所述子带信号进行去噪处理，对去噪处理后的所述子带信号进行小波逆变换，得到初步去噪后的历史电压谐波分量；
21、通过最大最小值方法对所述初步去噪后的历史电压谐波分量数据进行归一化处理；
22、将归一化处理后的所述历史电压谐波分量的数据长度与fft计算长度进行比对，根据比对结果对归一化处理后的所述历史电压谐波分量进行数据截断与补零处理。
23、作为其中一种优选方案，所述将所述幅值超过预设的幅值阈值的谐波确定为待抑制谐波频率，包括：
24、根据电力行业标准和所述电网系统的特征确定幅值阈值；
25、将得到每一所述历史电压谐波分量的所述幅值与所述幅值阈值进行逐一比对，根据比对结果筛选所述幅值大于所述幅值阈值的谐波；
26、将所述谐波对应的频率确定为所述待抑制谐波频率。
27、作为其中一种优选方案，所述元件参数包括电容值、电阻值和电感值；
28、所述根据所述待抑制谐波频率对所述串联阻波器的元件参数进行设置，包括：
29、根据历史经验设定初始电容值；
30、将所述初始电容值和所述待抑制谐波频率输入谐振公式中进行计算，得到初始电感值；所述谐振公式表示为：
31、
32、其中，表示频率，表示电感，表示电容；
33、将所述初始电容值和所述初始电感值输入品质因数公式中进行计算，得到初始电阻值；
34、对所述初始电阻值、所述初始电容值和所述初始电感值进行微调，以使各个阻波器支路之间的阻抗匹配，得到所述串联阻波器的待设置的电容值、电阻值和电感值。
35、作为其中一种优选方案，所述获取所述电网系统的实时运行数据，根据所述实时运行数据生成对应的控制信号，包括：
36、对预处理后的所述实时运行数据进行特征提取，获取与所述电网系统工况判断相关的特征参数；
37、将所述特征参数与预设的工况判断规则进行匹配，根据匹配结果获取所述电网系统的实时工况；
38、生成与所述实时工况对应的控制信号。
39、作为其中一种优选方案，所述生成与所述实时工况对应的控制信号，包括：
40、若所述电网系统处于正常工况，生成控制信号以使所述旁路开关闭合；
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1.一种基于串联阻波器的电网系统，其特征在于，包括并联储能模块、交流母线、负载模块和串联阻波器模块，其中，
2.如权利要求1所述的基于串联阻波器的电网系统，其特征在于，所述阻波器支路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、电感和电容，其中，
3.一种谐振抑制方法，应用于如权利要求1-2任一项所述的基于串联阻波器的电网系统，其特征在于，包括：
4.如权利要求3所述的谐振抑制方法，其特征在于，在对获取到的各个所述储能变流器单元的历史电压谐波分量进行频谱分析之前，还包括：
5.如权利要求3所述的谐振抑制方法，其特征在于，所述对获取到的各个所述储能变流器单元的历史电压谐波分量进行频谱分析，包括：
6.如权利要求5所述的谐振抑制方法，其特征在于，所述对所述历史电压谐波分量进行预处理，包括：
7.如权利要求3所述的谐振抑制方法，其特征在于，所述将所述幅值超过预设的幅值阈值的谐波确定为待抑制谐波频率，包括：
8.如权利要求3所述的谐振抑制方法，其特征在于，所述元件参数包括电容值、电阻值和电感值；
9.如权
10.如权利要求9所述的谐振抑制方法，其特征在于，所述生成与所述实时工况对应的控制信号，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于串联阻波器的电网系统，其特征在于，包括并联储能模块、交流母线、负载模块和串联阻波器模块，其中，
2.如权利要求1所述的基于串联阻波器的电网系统，其特征在于，所述阻波器支路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、电感和电容，其中，
3.一种谐振抑制方法，应用于如权利要求1-2任一项所述的基于串联阻波器的电网系统，其特征在于，包括：
4.如权利要求3所述的谐振抑制方法，其特征在于，在对获取到的各个所述储能变流器单元的历史电压谐波分量进行频谱分析之前，还包括：
5.如权利要求3所述的谐振抑制方法，其特征在于，所述对获取到的各个所述储能变流器单元的历史电压谐波...
【专利技术属性】
技术研发人员：周泰斌，黄山，李炜，陈丽园，汤耀景，王璋，黄文斌，李赫楠，叶浩然，叶清泉，马驹，黄蓓蕾，谢华森，陈煦，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司温州供电公司，
类型：发明
国别省市：
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