CN110518577A - 交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法及装置，通过获取交流系统在不同运行方式下的阻抗并构建谐波阻抗区域；扫描谐波阻抗区域以提取最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点；根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；将最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点、最小Y轴坐标点及N个候选点按照邻近原则进行连线处理，获得具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域；通过构建具有多边形边界的阻抗区域，有效减小谐波阻抗的区域，降低交流滤波器与交流系统谐振的概率，从而降低交流滤波器的投入成本。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法及装置。
背景技术
目前，电力系统的谐波阻抗一般是通过将复杂的电力系统简化为一个只考虑系统参数和系统负荷变化的简单系统，然后采用阻抗平面描述电力系统的谐波阻抗。工程应用时常采用简化计算得到的谐波阻抗包络线圆图或扇形图，或用近似的方法得到直流系统与交流系统相连的线路及其末端负荷最大阻抗及其相位变化角，给出最大范围变化的交流系统谐波阻抗圆形图和相位变化扇形图，作为滤波器设计的依据。
但是，依据现有的方法计算得到的谐波阻抗扇形或圆形图得到的滤波器的性能和定值结果往往较大，给滤波器的设计带来一定的困难，例如：依据现有的方法计算得到的谐波阻抗扇形或圆形阻抗区域较大，通常会放大实际谐波阻抗的区域范围，从而增大交流滤波器与交流系统的谐振，增大交流滤波器设备定值，从而导致增加了交流滤波器的设备投入。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法及装置，其能有效减小谐波阻抗的区域，降低交流滤波器与交流系统谐振的概率，从而降低交流滤波器的投入成本。
第一方面，本发明实施例提供了一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法，包括以下步骤：
获取交流系统在不同运行方式下的阻抗，并根据所述阻抗在预设的平面坐标系中构建所述交流系统的谐波阻抗区域；
扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点；
根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；其中，所述其他阻抗点为所述谐波阻抗区域中除所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点之外的阻抗点；
将所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点、最小Y轴坐标点以及N个候选点按照邻近原则依次进行连线处理，获得具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域。
优选地，所述根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点,具体包括：
将所述最大X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第一线段；
计算所述第一线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第一候选点集；
将所述最小X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第二线段；
计算所述第二线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第二候选点集；
将所述最大Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第三线段；
计算所述第三线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第三候选点集；
将所述最小Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第四线段；
计算所述第四线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第四候选点集；
根据所述第一候选点集、第二候选点集、第三候选点集及第四候选点集，得到所述候选点。
优选地，所述方法还包括：
根据公式(1)，计算所述第一线段与X轴的夹角；
其中，Z1＝R1+jX1、Z2＝R2+jX2分别表示第一线段中两个端点的复数形式。
优选地，所述方法还包括：
根据公式(2)，计算所述第三线段与Y轴的夹角；
其中，Z1＝R1+jX1、Z2＝R2+jX2分别表示第三线段中两个端点的复数形式。
优选地，所述扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，具体包括：
将所述谐波阻抗区域中的所有阻抗点转换为复数形式；
采用冒泡排序法对所述阻抗点的实部进行排序，并提取实部最大值对应的阻抗点记为所述最大X轴坐标点、实部最小值对应的阻抗点记为所述最小X轴坐标点；
根据所述阻抗点的实部和虚部，计算所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角；
采用冒泡排序法对所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角进行排序，并提取所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最大值对应的阻抗点记为所述最大Y轴坐标点、所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最小值对应的阻抗点记为所述最小Y轴坐标点。
优选地，所述谐波阻抗区域呈谐波阻抗扇形图或谐波阻抗圆形图。
第二方面，本发明实施例提供了一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建装置，包括：
阻抗区域构建模块，用于获取交流系统在不同运行方式下的阻抗，并根据所述阻抗在预设的平面坐标系中构建所述交流系统的谐波阻抗区域；
第一坐标点提取模块，用于扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点；
第二坐标点提取模块，用于根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；其中，所述其他阻抗点为所述谐波阻抗区域中除所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点之外的阻抗点；
连线处理模块，用于将所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点、最小Y轴坐标点以及N个候选点按照邻近原则依次进行连线处理，获得具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域。
优选地，所述第二坐标点提取模块包括：
第一连线单元，用于将所述最大X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第一线段；
第一夹角计算单元，用于计算所述第一线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第一候选点集；
第二连线单元，用于将所述最小X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第二线段；
第二夹角计算单元，用于计算所述第二线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第二候选点集；
第三连线单元，用于将所述最大Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第三线段；
第三夹角计算单元，用于计算所述第三线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第三候选点集；
第四连线单元，用于将所述最小Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第四线段；
第四夹角计算单元，用于计算所述第四线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第四候选点集；
候选点获取单元，用于根据所述第一候选点集、第二候选点集、第三候选点集及第四候选点集，得到所述候选点。
优选地，所述第一坐标点提取模块包括：
坐标转换单元，用于将所述谐波阻抗区域中的所有阻抗点转换为复数形式；
第一排序单元，用于采用冒泡排序法对所述阻抗点的实部进行排序，并提取实部最大值对应的阻抗点记为所述最大X轴坐标点、实部最小值对应的阻抗点记为所述最小X轴坐标点；
第三夹角计算单元，用于根据所述阻抗点的实部和虚部，计算所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角；
第二排序单元，用于采用冒泡排序法对所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角进行排序，并提取所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最大值对应的阻抗点记为所述最大Y轴坐标点、所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最小值对应的阻抗点记为所述最小Y轴坐标点。
优选地，所述谐波阻抗区域呈谐波阻抗扇形图或谐波阻抗圆形图。
相对于现有技术，本发明实施的有益效果在于：
通过获取交流系统在不同运行方式下的阻抗，并根据所述阻抗在预设的平面坐标系中构建所述交流系统的谐波阻抗区域；扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点；根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；其中，所述其他阻抗点为所述谐波阻抗区域中除所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点之外的阻抗点；将所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点、最小Y轴坐标点以及N个候选点按照邻近原则依次进行连线处理，获得具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域；通过在较大的谐波阻抗区域的基础上，构建具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域，在保证交流滤波器与交流系统的谐振的基础上，有效减小谐波阻抗的区域，降低交流滤波器与交流系统谐振的概率，从而降低交流滤波器的投入成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法的流程示意图；
图2是本发明第二实施例提供的一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建装置的结构示意图。
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，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，本发明第一实施例提供了一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法，其可由交流系统谐波阻抗的多边形边界构建设备来执行，在本发明实施例中，所述交流系统谐波阻抗的多边形边界构建设备可为电脑、手机、平板电脑、笔记本电脑或者服务器等计算设备，所述交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法可作为其中一个功能模块集成与所述交流系统谐波阻抗的多边形边界构建设备上，由所述交流系统谐波阻抗的多边形边界构建设备来执行。
所述高交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法，包括以下步骤：
S11：获取交流系统在不同运行方式下的阻抗，并根据所述阻抗在预设的平面坐标系中构建所述交流系统的谐波阻抗区域。
进一步地，所述谐波阻抗区域呈谐波阻抗扇形图或谐波阻抗圆形图。需要说明的是，根据交流滤波器与系统谐波阻抗的谐振特性可以得知谐波阻抗圆形图中谐波阻抗圆、或谐波阻抗扇形图中扇形区域的范围越大(阻抗大小以及角度大小)，则交流滤波器与交流系统谐振的越厉害。因此，交流滤波器的设计通常是在阻抗范围的边界上寻找能够引起谐振的最大点。
在发明实施例中，考虑谐波扫描步长为5Hz，2～9次频段采样带宽为(nf×50-10)～(nf×50+10)，其中，nf为谐波次数。具体而言，2～5次谐波阻抗的扫描频率范围分别为90～110Hz，140～160Hz，190～210Hz，240～260Hz；6～9次谐波阻抗的扫描频率范围分别为290～310Hz，340～360Hz，390～410Hz，440～460Hz。10～13低次频段采样带宽为(nf×50-15)～(nf×50+15)，10～13次谐波阻抗的扫描频率范围分别为485～515Hz，535～565Hz，585～615Hz，635～665Hz；14次及以上交流系统谐波阻抗的扫描频率范围为670Hz～2500Hz。通过对扫描获得的交流系统在不同运行方式下的阻抗进行统计，选取上述各采样区间的极值，并根据上述各采样区间的极值构建所述交流系统的谐波阻抗区域。
其中，需要说明的是扇形或圆形谐波阻抗是国际上通用的一种谐波阻抗表达形式，一般谐波阻抗扇形图用于表示低次谐波阻抗，主要参数有：最大阻抗幅值Zmax、最小阻抗幅值Zmin、最大阻抗角θmax、最小阻抗角θmin；谐波阻抗圆形图用于表示高次谐波阻抗，主要参数有：最小电阻Rmin和最大电阻Rmax、最小阻抗Zmin和最大阻抗Zmax、最大阻抗角θmax和最小阻抗角θmin、以及阻抗圆半径R等。
S12：扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点。
进一步地，S12：扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，具体包括：
S121：将所述谐波阻抗区域中的所有阻抗点转换为复数形式；
S122：采用冒泡排序法对所述阻抗点的实部进行排序，并提取实部最大值对应的阻抗点记为所述最大X轴坐标点、实部最小值对应的阻抗点记为所述最小X轴坐标点；
例如，将阻抗点转换为Z＝R+jX形式，则采用冒泡排序法对所有的阻抗点按照R的大小进行排序，从中筛选出最大R值对应的阻抗点PRma和最小R值对应的阻抗点PRmin。
S123：根据所述阻抗点的实部和虚部，计算所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角；
具体地，可采用以下公式计算所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角θ；
S124：采用冒泡排序法对所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角进行排序，并提取所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最大值对应的阻抗点记为所述最大Y轴坐标点、所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最小值对应的阻抗点记为所述最小Y轴坐标点。
在本发明实施例中，则采用冒泡排序法对所有的阻抗点按照上述公式(Ⅰ)计算所得的θ的大小进行排序，从中筛选出最大θ值对应的阻抗点Qtmax和最小θ值对应的阻抗点Qtmin。
S13：根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；其中，所述其他阻抗点为所述谐波阻抗区域中除所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点之外的阻抗点；
进一步地，S13：根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点,具体包括：
S131：将所述最大X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第一线段；
S132：计算所述第一线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第一候选点集；
具体地，根据公式(1)，计算所述第一线段与X轴的夹角；
其中，Z1＝R1+jX1、Z2＝R2+jX2分别表示第一线段中两个端点的复数形式。
S133：将所述最小X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第二线段；
S134：计算所述第二线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第二候选点集；
在本发明实施例中，对于第二线段与X轴的夹角，同样采用上述公式(1)计算所得，在此不再
S135：将所述最大Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第三线段；
S136：计算所述第三线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第三候选点集；
具体地，根据公式(2)，计算所述第三线段与Y轴的夹角；
其中，Z1＝R1+jX1、Z2＝R2+jX2分别表示第三线段中两个端点的复数形式。
S137：将所述最小Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第四线段；
在本发明实施例中，对于第四线段与Y轴的夹角，同样采用上述公式(2)计算所得，在此不再
S138：计算所述第四线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第四候选点集；
S139：根据所述第一候选点集、第二候选点集、第三候选点集及第四候选点集，得到所述候选点。
在本发明实施例中，通过步骤S131-139，可以获得N个候选点，分别是与PRmin或PRmax的连线与X轴夹角最大和最小的点，分别记作Rmin+，Rmin-，Rmax+，Rmax-，与Qtmax或Qtmin的连线与Y轴夹角最大和最小的点，分别记作Smin+，Smin-，Smax+，Smax-。
S14：将所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点、最小Y轴坐标点以及N个候选点按照邻近原则依次进行连线处理，获得具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域。
具体地，所述将所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点、最小Y轴坐标点以及N个候选点按照邻近原则依次进行连线处理，获得具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域，具体包括：
以所述最大X轴坐标点为起点，经过临近所述最大X轴坐标点的两个候选点构建射线，共得到两条第一射线；
以所述最小X轴坐标点为起点，经过临近所述最小X轴坐标点的两个候选点构建射线，共得到两条第二射线；
以所述最大Y轴坐标点为起点，经过临近所述最Y轴坐标点的两个候选点构建射线，共得到两条第三射线；
以所述最小Y轴坐标点为起点，经过临近所述最小Y轴坐标点的两个候选点构建射线，共得到两条第四射线；
根据所述两条第一射线、两条第二射线、两条第三射线、两条第四射线，构建谐波阻抗多边形区域。
在本发明实施例中，可以理解为两条第一射线、两条第二射线、两条第三射线、两条第四射线包围而成的封闭区域即为所述谐波阻抗多边形区域，其具有8条边。其中，所述谐波阻抗区域和谐波阻抗多边形区域均以阻抗点复数形式中的实部作为X轴坐标，虚部作为Y轴坐标。
在一种可选的实施中，所述方法还包括：将所述谐波阻抗多边形区域输出到用户界面，以使得用户根据所述谐波阻抗多边形区域更新所述交流系统中投入的交流滤波器的当前设计。
在本发明实施例中，通过将上述确定的最大X轴坐标点PRmax、最小X轴坐标点PRmin、最大Y轴坐标点Qtmax、最小Y轴坐标点Qtmin以及N个候选点(Rmin+，Rmin-，Rmax+，Rmax-，Smin+，Smin-，Smax+，Smax-)以线段连接，则可构成一个多边形的谐波阻抗多边形区域。
需要说明的是，当以谐波阻抗扇形图为例，通过上述步骤S12-13可以确定12个点，则可构成一个八边形的谐波阻抗多边形区域。当以谐波阻抗圆形图为例时，但若存在多个PRmin，PRmax，或Qtmin，Qtmax，这将导致边数的增多，最多将增多至12边。以所述谐波阻抗多边形区域作为所述交流系统中投入的交流滤波器的设计依据，可以降低交流滤波器设备定值，使得降低交流系统和交流滤波器的谐振的概率，从而减少交流滤波器的设备投入。
相对于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：
通过获取交流系统在不同运行方式下的阻抗，并根据所述阻抗在预设的平面坐标系中构建所述交流系统的谐波阻抗区域；扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点；根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；其中，所述其他阻抗点为所述谐波阻抗区域中除所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点之外的阻抗点；将所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点、最小Y轴坐标点以及N个候选点按照邻近原则依次进行连线处理，获得具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域；通过在较大的谐波阻抗区域的基础上，构建具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域，在保证交流滤波器与交流系统的谐振的基础上，通过在扇形或圆形阻抗的基础上，构建以圆形或扇形阻抗的基本要素点即最小X轴坐标点PRmin，最大X轴坐标点PRmax，最小Y轴坐标点Qtmin，最大Y轴坐标点Qtmax四个点为基础构建谐波阻抗多边形区域，有效减小谐波阻抗的区域，降低交流滤波器与交流系统谐振的概率，从而获得最为经济的交流滤波器设计方案，从而降低交流滤波器的投入成本；基于上述最小X轴坐标点PRmin，最大X轴坐标点PRmax，最小Y轴坐标点Qtmin，最大Y轴坐标点Qtmax四个点进一步筛选出N个候选点作为谐波阻抗多边形区域的边界点，使得谐波阻抗多边形区域在包围所有阻抗点的基础上边数最少，有效的降低多边形的边数，保证交流滤波器的设计效率；上述方法在交流滤波器领域具有十分重要是实用价值。
请参阅图2，本发明第二实施例提供了一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建装置，包括：
阻抗区域构建模块，用于获取交流系统在不同运行方式下的阻抗，并根据所述阻抗在预设的平面坐标系中构建所述交流系统的谐波阻抗区域；
第一坐标点提取模块，用于扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点；
第二坐标点提取模块，用于根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；其中，所述其他阻抗点为所述谐波阻抗区域中除所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点之外的阻抗点；
连线处理模块，用于将所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点、最小Y轴坐标点以及N个候选点按照邻近原则依次进行连线处理，获得具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域。
在一种可选的实施中，所述第二坐标点提取模块包括：
第一连线单元，用于将所述最大X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第一线段；
第一夹角计算单元，用于计算所述第一线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第一候选点集；
第二连线单元，用于将所述最小X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第二线段；
第二夹角计算单元，用于计算所述第二线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第二候选点集；
第三连线单元，用于将所述最大Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第三线段；
第三夹角计算单元，用于计算所述第三线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第三候选点集；
第四连线单元，用于将所述最小Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第四线段；
第四夹角计算单元，用于计算所述第四线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第四候选点集；
候选点获取单元，用于根据所述第一候选点集、第二候选点集、第三候选点集及第四候选点集，得到所述候选点。
在一种可选的实施中，所述第一坐标点提取模块包括：
坐标转换单元，用于将所述谐波阻抗区域中的所有阻抗点转换为复数形式；
第一排序单元，用于采用冒泡排序法对所述阻抗点的实部进行排序，并提取实部最大值对应的阻抗点记为所述最大X轴坐标点、实部最小值对应的阻抗点记为所述最小X轴坐标点；
第三夹角计算单元，用于根据所述阻抗点的实部和虚部，计算所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角；
第二排序单元，用于采用冒泡排序法对所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角进行排序，并提取所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最大值对应的阻抗点记为所述最大Y轴坐标点、所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最小值对应的阻抗点记为所述最小Y轴坐标点。
在一种可选的实施中，所述谐波阻抗区域呈谐波阻抗扇形图或谐波阻抗圆形图。
在一种可选的实施例中，所述第一夹角计算单元，包括：第一夹角计算子单元，用于根据公式(1)，计算所述第一线段与X轴的夹角；
其中，Z1＝R1+jX1、Z2＝R2+jX2分别表示第一线段中两个端点的复数形式。
在一种可选的实施例中，所述第三夹角计算单元，包括第三夹角计算子单元，用于根据公式(2)，计算所述第三线段与Y轴的夹角；
其中，Z1＝R1+jX1、Z2＝R2+jX2分别表示第三线段中两个端点的复数形式。
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)
1.一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取交流系统在不同运行方式下的阻抗，并根据所述阻抗在预设的平面坐标系中构建所述交流系统的谐波阻抗区域；
扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点；
根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；其中，所述其他阻抗点为所述谐波阻抗区域中除所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点之外的阻抗点；
将所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点、最小Y轴坐标点以及N个候选点按照邻近原则依次进行连线处理，获得具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域。
2.如权利要求1所述的交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法，其特征在于，所述根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点,具体包括：
将所述最大X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第一线段；
计算所述第一线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第一候选点集；
将所述最小X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第二线段；
计算所述第二线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第二候选点集；
将所述最大Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第三线段；
计算所述第三线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第三候选点集；
将所述最小Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第四线段；
计算所述第四线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第四候选点集；
根据所述第一候选点集、第二候选点集、第三候选点集及第四候选点集，得到所述候选点。
3.如权利要求2所述的交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据公式(1)，计算所述第一线段与X轴的夹角；
其中，Z1＝R1+jX1、Z2＝R2+jX2分别表示第一线段中两个端点的复数形式。
4.如权利要求2所述的交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据公式(2)，计算所述第三线段与Y轴的夹角；
其中，Z1＝R1+jX1、Z2＝R2+jX2分别表示第三线段中两个端点的复数形式。
5.如权利要求1所述的交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法，其特征在于，所述扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，具体包括：
将所述谐波阻抗区域中的所有阻抗点转换为复数形式；
采用冒泡排序法对所述阻抗点的实部进行排序，并提取实部最大值对应的阻抗点记为所述最大X轴坐标点、实部最小值对应的阻抗点记为所述最小X轴坐标点；
根据所述阻抗点的实部和虚部，计算所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角；
采用冒泡排序法对所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角进行排序，并提取所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最大值对应的阻抗点记为所述最大Y轴坐标点、所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最小值对应的阻抗点记为所述最小Y轴坐标点。
6.如权利要求1所述的交流系统谐波阻抗的多边形边界构建方法，其特征在于，所述谐波阻抗区域呈谐波阻抗扇形图或谐波阻抗圆形图。
7.一种交流系统谐波阻抗的多边形边界构建装置，其特征在于，包括：
阻抗区域构建模块，用于获取交流系统在不同运行方式下的阻抗，并根据所述阻抗在预设的平面坐标系中构建所述交流系统的谐波阻抗区域；
第一坐标点提取模块，用于扫描所述谐波阻抗区域，并提取所述谐波阻抗区域中最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点；
第二坐标点提取模块，用于根据最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点，从所述谐波阻抗区域的其他阻抗点中获取N个候选点；其中，所述其他阻抗点为所述谐波阻抗区域中除所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点和最小Y轴坐标点之外的阻抗点；
连线处理模块，用于将所述最大X轴坐标点、最小X轴坐标点、最大Y轴坐标点、最小Y轴坐标点以及N个候选点按照邻近原则依次进行连线处理，获得具有多边形边界的谐波阻抗多边形区域。
8.如权利要求7所述的交流系统谐波阻抗的多边形边界构建装置，其特征在于，所述第二坐标点提取模块包括：
第一连线单元，用于将所述最大X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第一线段；
第一夹角计算单元，用于计算所述第一线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第一候选点集；
第二连线单元，用于将所述最小X轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第二线段；
第二夹角计算单元，用于计算所述第二线段与X轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第二候选点集；
第三连线单元，用于将所述最大Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第三线段；
第三夹角计算单元，用于计算所述第三线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第三候选点集；
第四连线单元，用于将所述最小Y轴坐标点与所述其他阻抗点进行连线处理，获得若干条第四线段；
第四夹角计算单元，用于计算所述第四线段与Y轴的夹角，并提取最大夹角对应的其他阻抗点和最小夹角对应的其他阻抗点，作为第四候选点集；
候选点获取单元，用于根据所述第一候选点集、第二候选点集、第三候选点集及第四候选点集，得到所述候选点。
9.如权利要求1所述的交流系统谐波阻抗的多边形边界构建装置，其特征在于，所述第一坐标点提取模块包括：
坐标转换单元，用于将所述谐波阻抗区域中的所有阻抗点转换为复数形式；
第一排序单元，用于采用冒泡排序法对所述阻抗点的实部进行排序，并提取实部最大值对应的阻抗点记为所述最大X轴坐标点、实部最小值对应的阻抗点记为所述最小X轴坐标点；
第三夹角计算单元，用于根据所述阻抗点的实部和虚部，计算所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角；
第二排序单元，用于采用冒泡排序法对所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角进行排序，并提取所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最大值对应的阻抗点记为所述最大Y轴坐标点、所述阻抗点与所述平面坐标系的原点之间的夹角最小值对应的阻抗点记为所述最小Y轴坐标点。
10.如权利要求7所述的交流系统谐波阻抗的多边形边界构建装置，其特征在于，所述谐波阻抗区域呈谐波阻抗扇形图或谐波阻抗圆形图。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101282042A (zh) * | 2007-12-24 | 2008-10-08 | 国网直流工程建设有限公司 | 用于交流滤波器设计的阻抗频率等值新方法 |
| CN102998535A (zh) * | 2012-12-10 | 2013-03-27 | 华北电力大学（保定） | 一种基于极大似然估计理论的系统谐波阻抗计算方法 |
| CN104237635A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 电力系统的谐波定量测量方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101282042A (zh) * | 2007-12-24 | 2008-10-08 | 国网直流工程建设有限公司 | 用于交流滤波器设计的阻抗频率等值新方法 |
| CN102998535A (zh) * | 2012-12-10 | 2013-03-27 | 华北电力大学（保定） | 一种基于极大似然估计理论的系统谐波阻抗计算方法 |
| CN104237635A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-24 | 国家电网公司 | 电力系统的谐波定量测量方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| M.DOMINGUEZ: "An adaptive scheme for the derivation of harmonic impedance contours", 《IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110474325A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-19 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 基于扇形边界的交流系统谐波阻抗的边界构建方法及装置 |
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