CN109214678B - 柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法、装置与存储介质 - Google Patents

柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法、装置与存储介质 Download PDF

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CN109214678B CN201811003327.9A CN201811003327A CN109214678B CN 109214678 B CN109214678 B CN 109214678B CN 201811003327 A CN201811003327 A CN 201811003327A CN 109214678 B CN109214678 B CN 109214678B
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Abstract

本发明提供了一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法、装置与存储介质，该方法通过扫描各检修方式在设定关心频段内的谐波阻抗，获得各检修方式在各个扫描频率点的谐波阻抗幅值和相角，计算各扫描频率点的谐波阻抗幅值的最大、最小值及相角的最大、最小值，得到系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、相角特性区域；计算柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线、相角特性曲线；判断换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下重合，以确定该频率点是否存在谐波谐振风险，实现对柔性直流换流站进行谐波谐振风险评估。

Description

柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法、装置与存储介质
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法、装置与存储介质。
背景技术
近年来，随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备在电力行业的应用日益普及，而这些设备使得系统中电压和电流波形发生畸变失真，导致大量谐波产生，造成越来越多的谐波污染。最近十几年来，常规直流、柔性直流以及混合直流、STATCOM(静止同步补偿器)等大型电力电子设备的投产，主力输电网中的谐波问题更为突出。对于常规直流，为了治理由直流换流站产生的谐波，一般在换流站配备双调谐、三调谐等滤波器以滤除谐波。在设计阶段，通过定制滤波器的参数，可以将各种工况下的电压、电流的畸变率控制在标准范围内。
对于柔性直流，之前的研究普遍认为由于调制波的调制频率足够高，换流器不会对系统产生有危害的谐波，因此也没有采取措施对谐波进行抑制。直至2017年南方电网鲁西换流站发生了谐波不稳定事件，柔性直流换流站的谐波谐振问题才引起重视。但是，目前并没有相关的技术方法对柔性直流换流站的谐波谐振风险进行定量的评估。
发明内容
基于此，本发明提供了一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法、装置与存储介质，能够对柔性直流换流站进行谐波谐振风险评估，有效避免谐波不稳定事件。
本发明实施例提供了一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法，包括：
采集柔性直流换流站的历史运行信息；
根据所述历史运行信息，确定柔性直流换流站近区的多个检修方式；
按照设定的步长扫描所述检修方式在设定关心频段内的谐波阻抗，获得各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角；
根据各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角，计算在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值以及相角的最大值、最小值，得到系统侧的谐波阻抗幅值特性区域以及谐波阻抗相角特性区域；
计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线；
判断所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下存在重合；若是，确定所述频率点存在谐波谐振风险；若否，确定所述频率点不存在谐波谐振风险。
优选地，所述历史运行信息包括不同水平年、不同时间段的运行方式；所述运行方式包括：丰大运行方式、丰小运行方式、枯大运行方式、枯小运行方式。
优选地，所述设定的步长为5Hz,所述设定关心频段为40Hz-2500Hz。
优选地，所述计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线，具体包括：
构建柔性直流换流站的模型公式；
根据所述柔性直流换流站的模型公式，计算所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性；
根据所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线。
优选地，所述柔性直流换流站的模型公式为：
Figure GDA0002471423000000021
其中，L为柔性高压侧等效电感值，GPI为PI控制器的传递函数，Td为控制链路延时，e为自然对数的底数，s为传递函数的复参数。
优选地，所述计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线，具体包括：
在所述柔性直流换流站注入对应各个扫描频率点的电流，并测量所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的电压；
根据各个扫描频率点下的电流以及电压，计算所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性；
根据所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线。
优选地，所述方法还包括：
采用NIMSCAN或DSP-谐波阻抗扫描模块进行系统侧的谐波阻抗扫描。
本发明实施例还提供了一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置，包括：
信息采集模块，用于采集柔性直流换流站的历史运行信息；
检修方式确定模块，用于根据所述历史运行信息，确定柔性直流换流站近区的多个检修方式；
扫描模块，用于按照设定的步长扫描所述检修方式在设定关心频段内的谐波阻抗，获得各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角；
第一计算模块，用于根据各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角，计算在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值以及相角的最大值、最小值，得到系统侧的谐波阻抗幅值特性区域以及谐波阻抗相角特性区域；
第二计算模块，用于计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线；
风险判断模块，用于判断所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下存在重合；若是，确定所述频率点存在谐波谐振风险；若否，确定所述频率点不存在谐波谐振风险。
本发明实施例还提供了一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法。
相对于现有技术，本发明实施例提供的本发明提供了一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法的有益效果在于：该方法通过扫描各个检修方式在设定关心频段内的谐波阻抗，获得各个检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角；根据各个检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角，计算在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值以及相角的最大值、最小值，得到系统侧的谐波阻抗幅值特性区域以及谐波阻抗相角特性区域；之后计算柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线；通过判断所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下存在重合，以确定所述频率点是否存在谐波谐振风险。通过该方法能够对柔性直流换流站进行谐波谐振风险评估。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法的流程图；
图2是某运行方式下的多种检修方式的示意图；
图3是谐波阻抗幅值特性的示意图；
图4是谐波阻抗相角特性的示意图；
图5是另一种谐波阻抗幅值特性的示意图；
图6是另一种谐波阻抗相角特性的示意图；
图7是本发明实施例提供的柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其是发明实施例提供的一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法的流程图；一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法，包括：
S100：采集柔性直流换流站的历史运行信息；
S200：根据所述历史运行信息，确定柔性直流换流站近区的多个检修方式；
S300：按照设定的步长扫描所述检修方式在设定关心频段内的谐波阻抗，获得各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角；
S400：根据各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角，计算在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值以及相角的最大值、最小值，得到系统侧的谐波阻抗幅值特性区域以及谐波阻抗相角特性区域；
根据各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值，可得到系统侧的谐波阻抗幅值特性区域；如图3中阴影区域所示。
根据各个扫描频率点下的谐波阻抗相角的最大值、最小值，可得到系统侧的谐波阻抗相角特性区域；如图4中阴影区域所示。
S500：计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线；
所述谐波阻抗幅值特性曲线如图3中单独线条所示，所述谐波阻抗相角特性曲线如图4中单独线条所示；其中，所述谐波阻抗相角特性曲线为减去180度后得到的谐波阻抗相角特性曲线。
S600：判断所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下存在重合；若是，确定所述频率点存在谐波谐振风险；若否，确定所述频率点不存在谐波谐振风险。
所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域存在重合，同时所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域存在180度的角度差(或者说，所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线中的相角减去180度后与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域有重合)，则判定该柔性直流换流站在此频率点(重合点)存在谐波谐振风险。如果对于某个特定的频率点，图3和图4中柔性直流换流器的谐波阻抗幅值特性曲线、相角特性曲线均落在阴影区域内，则判定该频率点存在谐波谐振风险。例如图3和图4中的1145Hz处(以及邻近频率点)柔性直流换流站的幅值、相角特性曲线均在阴影区域内，存在谐波谐振的风险；而720Hz(以及邻近频率点)处仅有谐波幅值特性曲线在阴影区域内，不存在谐波谐振风险；其余大部分频率点，谐波幅值特性曲线均不在阴影区域内，不存在谐波谐振风险。
若相关的曲线如图5、图6所示，由于整个频段内柔性直流换流站的谐波幅值特性曲线均不在阴影区域内，可以判定该频段内不存在谐波谐振风险。
本发明通过判断所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下存在重合，以确定所述频率点是否存在谐波谐振风险，实现对柔性直流换流站进行谐波谐振风险评估分析，进一步可为后续抑制措施的指定提供定量的参考，提高大型电力系统运行的可靠性。
在一种可选的实施例中，所述历史运行信息包括不同水平年、不同时间段的运行方式；所述运行方式包括：丰大运行方式、丰小运行方式、枯大运行方式、枯小运行方式。
例如，采集所述柔性直流换流站的投产当年以及投产两年后的丰大运行方式、丰小运行方式、枯大运行方式、枯小运行方式，共计8种运行方式。其中，步骤S200：根据所述历史运行信息，确定柔性直流换流站近区的多个检修方式，具体包括：根据各个运行方式，确定柔性直流换流站近区的多种N-1、N-2检修方式；其中N-x表示柔性直流换流站近区内有x个元件设备停运检修。请参阅图2，其表示某运行方式下对应的多种N-1(N-1检修方式1-5)、N-2检修方式(N-2检修方式1-6)。当确定上述8种运行方式时，根据图2所示，可为每种运行方式确定12个不同的检修方式(合计获得96种方式)。进一步地，还可以采用N-3检修方式。
在一种可选的实施例中，所述设定的步长为5Hz,所述设定关心频段为40Hz-2500Hz。
在一种可选的实施例中，所述计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线，具体包括：
构建柔性直流换流站的模型公式；
本发明中依据柔性直流换流站的类型的不同以及考虑问题的详细程度不同，构建所得的柔性直流换流站的模型公式形式、复杂程度可能不同。
根据所述柔性直流换流站的模型公式，计算所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性；
根据所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线。
在一种可选的实施例中，所述柔性直流换流站的模型公式为：
Figure GDA0002471423000000071
其中，L为柔性高压侧等效电感值，GPI为PI控制器的传递函数，Td为控制链路延时，e为自然对数的底数，s为传递函数的复参数。
在一种可选的实施例中，所述计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线，具体包括：
在所述柔性直流换流站注入对应各个扫描频率点的电流，并测量所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的电压；
根据各个扫描频率点下的电流以及电压，计算所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性；
具体地，采用欧姆公式“阻抗Z＝电压U/电流I”求取谐波阻抗。
根据所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线。
在一种可选的实施例中，所述方法还包括：
采用NIMSCAN或DSP-谐波阻抗扫描模块进行系统侧的谐波阻抗扫描。
加拿大泰西蒙公司的NIMSCAN和南方电网的DSP-谐波阻抗扫描模块均设有系统谐波阻抗扫描程序，用以以一定的步长(例如1Hz或者5Hz)，扫描其所关心频段内(例如40Hz到2500Hz)的谐波阻抗，获得每个检修方式的谐波阻抗幅值及相角。扫描所得的每个检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值及相角例如下表所示：
扫描频率点(赫兹) 幅值(标幺值) 相角(度)
40 0.003 80.523
45 0.003 80.927
…… …… ……
2500 0.053 -7.200
进一步地，根据上表所示的谐波阻抗幅值及相角，计算所得的各个扫描频率点下系统侧的谐波阻抗幅值的最大值、最小值以及相角的最大值、最小值如下表所示：
Figure GDA0002471423000000081
相对于现有技术，本发明实施例提供的本发明提供了一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法的有益效果在于：该方法通过扫描各个检修方式在设定关心频段内的谐波阻抗，获得各个检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角；根据各个检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角，计算在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值以及相角的最大值、最小值，得到系统侧的谐波阻抗幅值特性区域以及谐波阻抗相角特性区域；之后计算柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线；通过判断所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下存在重合，以确定所述频率点是否存在谐波谐振风险。通过该方法能够对柔性直流换流站进行谐波谐振风险评估，以建议在存谐波谐振风险的频率点采取措施。
请参阅图7，其是本发明实施例还提供的一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置的示意图，所述柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置包括：
信息采集模块1，用于采集柔性直流换流站的历史运行信息；
检修方式确定模块2，用于根据所述历史运行信息，确定柔性直流换流站近区的多个检修方式；
扫描模块3，用于按照设定的步长扫描所述检修方式在设定关心频段内的谐波阻抗，获得各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角；
第一计算模块4，用于根据各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角，计算在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值以及相角的最大值、最小值，得到系统侧的谐波阻抗幅值特性区域以及谐波阻抗相角特性区域；
根据各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值，可以的到谐波阻抗幅值特性区域；如图3中阴影区域所示。
根据各个扫描频率点下的谐波阻抗相角的最大值、最小值，可得到系统侧的谐波阻抗相角特性区域；如图4中阴影区所示。
第二计算模块5，用于计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线；
所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线如图3中单独线条所示，所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线如图4中单独线条所示；其中，所述谐波阻抗相角特性曲线为减去180度后得到的谐波阻抗相角特性曲线。
风险判断模块6，用于判断所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下存在重合；若是，确定所述频率点存在谐波谐振风险；若否，确定所述频率点不存在谐波谐振风险。
所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域存在重合，同时所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域存在180度的角度差(或者说，所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线中的相角减去180度后与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域有重合)，则判定该柔性直流换流站在此频率点(重合点)存在谐波谐振风险。如果对于某个特定的频率点，图3和图4中柔性直流换流器的谐波阻抗幅值特性曲线、相角特性曲线均落在阴影区域内，则判定该频率点存在谐波谐振风险。例如图3和图4中的1145Hz处(以及邻近频率点)柔性直流换流站的幅值、相角特性曲线均在阴影区域内，存在谐波谐振的风险；而720Hz(以及邻近频率点)处仅有谐波幅值特性曲线在阴影区域内，不存在谐波谐振风险；其余大部分频率点，谐波幅值特性曲线均不在阴影区域内，不存在谐波谐振风险。
若相关的曲线如图5、图6所示，由于整个频段内柔性直流换流站的谐波幅值特性曲线均不在阴影区域内，可以判定该频段内不存在谐波谐振风险。
本发明通过判断所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下存在重合，以确定所述频率点是否存在谐波谐振风险，实现对柔性直流换流站进行谐波谐振风险评估分析；进一步可为后续抑制措施的指定提供定量的参考，提高大型电力系统运行的可靠性。
在一种可选的实施例中，所述历史运行信息包括不同水平年、不同时间段的运行方式；所述运行方式包括：丰大运行方式、丰小运行方式、枯大运行方式、枯小运行方式。
例如，采集所述柔性直流换流站的投产当年以及投产两年后的丰大运行方式、丰小运行方式、枯大运行方式、枯小运行方式，共计8种运行方式。其中，检修方式确定模块2，具体用于根据各个运行方式，确定柔性直流换流站近区的多种N-1、N-2检修方式；其中N-x表示柔性直流换流站近区内有x个元件设备停运检修。请参阅图2，其表示某运行方式下对应的多种N-1(N-1检修方式1-5)、N-2检修方式(N-2检修方式1-6)。当确定上述8种运行方式时，根据图2所示，可为每种运行方式确定12个不同的检修方式(合计获得96种方式)。进一步地，还可以采用N-3检修方式。
在一种可选的实施例中，所述设定的步长为5Hz,所述设定关心频段为40Hz-2500Hz。
在一种可选的实施例中，所述第二计算模块5包括：
模型公式构建单元，用于构建柔性直流换流站的模型公式；
本发明中依据柔性直流换流站的类型的不同以及考虑问题的详细程度不同，构建所得的柔性直流换流站的模型公式形式、复杂程度可能不同。
谐波阻抗特性计算单元，用于根据所述柔性直流换流站的模型公式，计算所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性；
特性曲线获取单元，用于根据所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线。
在一种可选的实施例中，所述柔性直流换流站的模型公式为：
Figure GDA0002471423000000111
其中，L为柔性高压侧等效电感值，GPI为PI控制器的传递函数，Td为控制链路延时，e为自然对数的底数，s为传递函数的复参数。
在另一种实施例中，所述第二计算模块5包括：
测量单元，用于在所述柔性直流换流站注入对应各个扫描频率点的电流，并测量所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的电压；
谐波阻抗特性计算单元，用于根据各个扫描频率点下的电流以及电压，计算所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性；
具体地，采用欧姆公式“阻抗Z＝电压U/电流I”求取谐波阻抗。
特性曲线获取单元，用于根据所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线。
在一种可选的实施例中，所述扫描模块3为NIMSCAN或DSP-谐波阻抗扫描模块。
加拿大泰西蒙公司的NIMSCAN和南方电网的DSP-谐波阻抗扫描模块均设有系统谐波阻抗扫描程序，用以以一定的步长(例如1Hz或者5Hz)，扫描其所关心频段内(例如40Hz到2500Hz)的谐波阻抗，获得每个检修方式的谐波阻抗幅值及相角。扫描所得的每个检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值及相角例如下表所示：
扫描频率点(赫兹) 幅值(标幺值) 相角(度)
40 0.003 80.523
45 0.003 80.927
…… …… ……
2500 0.053 -7.200
进一步地，根据上表所示的谐波阻抗幅值及相角，计算所得的各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值以及相角的最大值、最小值如下表所示：
Figure GDA0002471423000000121
本发明实施例还提供了一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成如图3所述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置的功能模块。
所述柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述示意图仅仅是柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置的示例，并不构成对柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法，其特征在于，包括：
采集柔性直流换流站的历史运行信息；
根据所述历史运行信息，确定柔性直流换流站近区的多个检修方式；
按照设定的步长扫描所述检修方式在设定关心频段内的谐波阻抗，获得各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角；
根据各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角，计算在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值以及相角的最大值、最小值，得到系统侧的谐波阻抗幅值特性区域以及谐波阻抗相角特性区域；
计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线；
判断所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下存在重合；若是，确定所述频率点存在谐波谐振风险；若否，确定所述频率点不存在谐波谐振风险。
2.如权利要求1所述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法，其特征在于，所述历史运行信息包括不同水平年、不同时间段的运行方式；所述运行方式包括：丰大运行方式、丰小运行方式、枯大运行方式、枯小运行方式。
3.如权利要求1所述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法，其特征在于，所述设定的步长为5Hz,所述设定关心频段为40Hz-2500Hz。
4.如权利要求1所述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法，其特征在于，所述计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线，具体包括：
构建柔性直流换流站的模型公式；
根据所述柔性直流换流站的模型公式，计算所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性；
根据所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线。
5.如权利要求4所述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法，其特征在于，所述柔性直流换流站的模型公式为：
Figure FDA0002471422990000021
其中，L为柔性高压侧等效电感值，GPI为PI控制器的传递函数，Td为控制链路延时，e为自然对数的底数，s为传递函数的复参数。
6.如权利要求1所述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法，其特征在于，所述计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线，具体包括：
在所述柔性直流换流站注入对应各个扫描频率点的电流，并测量所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的电压；
根据各个扫描频率点下的电流以及电压，计算所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性；
根据所述柔性直流换流站在各个扫描频率点下的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线。
7.如权利要求1所述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用NIMSCAN或DSP-谐波阻抗扫描模块进行系统侧的谐波阻抗扫描。
8.一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置，其特征在于，包括：
信息采集模块，用于采集柔性直流换流站的历史运行信息；
检修方式确定模块，用于根据所述历史运行信息，确定柔性直流换流站近区的多个检修方式；
扫描模块，用于按照设定的步长扫描所述检修方式在设定关心频段内的谐波阻抗，获得各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角；
第一计算模块，用于根据各个所述检修方式在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值和相角，计算在各个扫描频率点下的谐波阻抗幅值的最大值、最小值以及相角的最大值、最小值，得到系统侧的谐波阻抗幅值特性区域以及谐波阻抗相角特性区域；
第二计算模块，用于计算所述柔性直流换流站的谐波阻抗特性，得到换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线以及谐波阻抗相角特性曲线；
风险判断模块，用于判断所述换流站侧的谐波阻抗幅值特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗幅值特性区域、所述换流站侧的谐波阻抗相角特性曲线与所述系统侧的谐波阻抗相角特性区域是否在同一频率点下存在重合；若是，确定所述频率点存在谐波谐振风险；若否，确定所述频率点不存在谐波谐振风险。
9.一种柔性直流换流站谐波谐振风险评估装置，其特征在于，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的柔性直流换流站谐波谐振风险评估方法。
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