本發(fā)明涉及輸配電
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地說(shuō)是一種交流濾波器等效建模簡(jiǎn)化計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
：高壓直流輸電技術(shù)由于其具有遠(yuǎn)距離、大容量輸電上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，發(fā)展迅速，已成為我國(guó)電力傳輸主干網(wǎng)中較為常用的輸電技術(shù)。由于高壓直流輸電換流裝置的諧波特性，需要加裝交流濾波裝置。通常電力系統(tǒng)中應(yīng)用較多的是單調(diào)諧濾波器，但單調(diào)諧濾波器只能濾除一種頻率的諧波，濾波性能單一。與單調(diào)諧濾波器相比，雙調(diào)諧濾波器和三調(diào)諧濾波器能夠同時(shí)濾除2個(gè)和3個(gè)不同頻率的諧波，而且其中只有一個(gè)諧振回路需要承受全部的沖擊電壓，具有投資少、經(jīng)濟(jì)性好、基波損耗低等優(yōu)點(diǎn)。雙調(diào)諧和三調(diào)諧濾波器由于具有上述多種優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在高壓直流輸電工程中得到了廣泛應(yīng)用。目前，在諧波分析領(lǐng)域較為權(quán)威的電力系統(tǒng)仿真軟件(如ETAP、DIgSILENT等)，只有簡(jiǎn)單的單調(diào)諧交流濾波器模型，并沒有雙調(diào)諧濾波器和三調(diào)諧濾波器模型，這給涉及高壓直流輸電系統(tǒng)的諧波分析等相關(guān)研究工作帶來(lái)了一些困難，也給仿真技術(shù)的工程應(yīng)用提出了挑戰(zhàn)，一定程度上限制了仿真技術(shù)的工程化應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種將雙調(diào)諧或三調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)的兩個(gè)或三個(gè)單調(diào)諧濾波器的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，以解決常用仿真軟件中無(wú)雙調(diào)諧、三調(diào)諧濾波器模型的困難，在一定程度上提高仿真環(huán)境的工程實(shí)用性。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種交流濾波器等效建模簡(jiǎn)化計(jì)算方法，其將雙調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，包括以下步驟：步驟1：雙調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中的電容C1等于等效建模的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的電容Ca和Cb之和，列為公式(1)；步驟2：雙調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中的電感L1的倒數(shù)等于等效建模的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的電感La和Lb的倒數(shù)之和，列為公式(2)；步驟3：已知雙調(diào)諧濾波器的兩個(gè)諧振頻率為ω1、ω2，為使并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器與其等效，可令兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的諧振頻率分別為ω1和ω2，則有LaCa＝1/ω12、LbCb＝1/ω22，分別列為公式(3)和公式(4)；步驟4：綜合公式(1)-(4)，可以計(jì)算出雙調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的參數(shù)Ca、Cb、La和Lb，列為公式(5)，如下所示：本發(fā)明的另一技術(shù)方案為：一種交流濾波器等效建模簡(jiǎn)化計(jì)算方法，其將三調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，包括以下步驟：步驟1：三調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中的電容C1等于等效建模的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的電容Ca、Cb、Cc之和，列為公式(6)；步驟2：三調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中的電感L1等于等效建模的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的電感La、Lb、Lc三者乘積與三者求和的比值，列為公式(7)；步驟3：三調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中電感L1和電容C1以及兩個(gè)并聯(lián)諧振電路中的參數(shù)電感L2、L3和電容C2、C3與等效建模的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的參數(shù)滿足：L2C1C2+L3C1C3＝LaCaCb+LbCaCb+LaCaCc+LcCaCc+LbCbCc+LcCbCc，將上式列為公式(8)；步驟4：已知三調(diào)諧濾波器的兩個(gè)諧振頻率為ω1、ω2、ω3，為使并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器與其等效，可令三個(gè)單調(diào)諧濾波器的諧振頻率分別為ω1、ω2、ω3，則有LaCa＝1/ω12、LbCb＝1/ω22、LcCc＝1/ω32，分別列為公式(9)、公式(10)和公式(11)；步驟5：綜合公式(6)-(11)，可以計(jì)算出三調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的參數(shù)Ca、Cb、Cc、La、Lb和Lc，列為公式(12)，如下所示：本發(fā)明具有的有益效果是：將雙調(diào)諧、三調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)的兩個(gè)或三個(gè)單調(diào)諧濾波器，在需要雙調(diào)諧、三調(diào)諧濾波器的場(chǎng)合便可以用并聯(lián)的單調(diào)諧濾波器等效替代，可以解決常用仿真軟件中無(wú)雙調(diào)諧、三調(diào)諧濾波器模型的困難，一定程度上提高了仿真環(huán)境的工程實(shí)用性，所用計(jì)算方法求解過(guò)程更加簡(jiǎn)潔方便，易于工程應(yīng)用。因此，研究如何利用仿真環(huán)境中原有的單調(diào)諧濾波器模型，提出將雙調(diào)諧、三調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)單調(diào)諧濾波器的參數(shù)計(jì)算方法具有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用意義。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明雙調(diào)諧濾波器和等效并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明三調(diào)諧濾波器和等效并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合說(shuō)明書附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明不受所述具體實(shí)施例所限。實(shí)施例1圖1是本發(fā)明提供的雙調(diào)諧濾波器和等效并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)圖。圖1中C1和L1為雙調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中的電容和電感，C2和L2為雙調(diào)諧濾波器并聯(lián)諧振電路中的電容和電感，Ca和La為等效并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的第一個(gè)單調(diào)諧濾波器的電容和電感，Cb和Lb為等效并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的第二個(gè)單調(diào)諧濾波器的電容和電感。將雙調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，其包括以下步驟：步驟1：雙調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中的電容C1等于等效建模的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的電容Ca和Cb之和，列為公式(1)。步驟2：雙調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中的電感L1的倒數(shù)等于等效建模的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的電感La和Lb的倒數(shù)之和，列為公式(2)。步驟3：已知雙調(diào)諧濾波器的兩個(gè)諧振頻率為ω1、ω2，為使并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器與其等效，可令兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的諧振頻率分別為ω1和ω2，則有LaCa＝1/ω12、LbCb＝1/ω22，分別列為公式(3)和公式(4)。步驟4：綜合公式(1)-(4)，可以計(jì)算出雙調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器的參數(shù)Ca、Cb、La和Lb，列為公式(5)，如下所示：某特高壓換流站中配置的HP12/24雙調(diào)諧濾波器參數(shù)如表1所示。表1HP12/24雙調(diào)諧濾波器參數(shù)元件參數(shù)L110.043mHL25.482mHC13.495μFC26.395μF根據(jù)公式(5)，可求得等效的并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器參數(shù)如表2。表2等效的并聯(lián)的兩個(gè)單調(diào)諧濾波器參數(shù)元件參數(shù)La30.268mHLb15.030mHCa2.325μFCb1.170μF實(shí)施例2圖2中是本發(fā)明提供的三調(diào)諧濾波器和等效并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)圖。圖2中C1和L1為三調(diào)諧濾波器中串聯(lián)諧振電路中的電容和電感，C2和L2為三調(diào)諧濾波器中第一個(gè)并聯(lián)諧振電路中的電容和電感，C3和L3為三調(diào)諧濾波器中第二個(gè)并聯(lián)諧振電路中的電容和電感，Ca和La為等效并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的第一個(gè)單調(diào)諧濾波器的電容和電感，Cb和Lb為等效并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的第二個(gè)單調(diào)諧濾波器的電容和電感，Cc和Lc為等效并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的第三個(gè)單調(diào)諧濾波器的電容和電感。將三調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，其包括以下步驟：步驟1：三調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中的電容C1等于等效建模的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的電容Ca、Cb、Cc之和，列為公式(6)。步驟2：三調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中的電感L1等于等效建模的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的電感La、Lb、Lc三者乘積與三者求和的比值，列為公式(7)。步驟3：三調(diào)諧濾波器串聯(lián)諧振電路中電感L1和電容C1以及兩個(gè)并聯(lián)諧振電路中的參數(shù)電感L2、L3和電容C2、C3與等效建模的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的參數(shù)滿足：L2C1C2+L3C1C3＝LaCaCb+LbCaCb+LaCaCc+LcCaCc+LbCbCc+LcCbCc，將上式列為公式(8)。步驟4：已知三調(diào)諧濾波器的兩個(gè)諧振頻率為ω1、ω2、ω3，為使并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器與其等效，可令三個(gè)單調(diào)諧濾波器的諧振頻率分別為ω1、ω2、ω3，則有LaCa＝1/ω12、LbCb＝1/ω22、LcCc＝1/ω32，分別列為公式(9)、公式(10)和公式(11)；步驟5：綜合公式(6)-(11)，可以計(jì)算出三調(diào)諧濾波器等效建模為并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器的參數(shù)Ca、Cb、Cc、La、Lb和Lc，列為公式(12)，如下所示：某特高壓換流站中配置的HP3/24/37三調(diào)諧交流濾波器參數(shù)如表3所示。表3HP3/24/37三調(diào)諧濾波器參數(shù)元件參數(shù)L18.047mHL2126.556mHL31.608mHC11.579μFC27.295μFC37.768μF根據(jù)公式(12)，可求得等效的并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器參數(shù)如表4。表4等效的并聯(lián)的三個(gè)單調(diào)諧濾波器參數(shù)以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3