一种特高压换流站电磁干扰预测方法及系统的制作方法_3

文档序号:9708854阅读:来源:国知局
49] 利用笛卡尔坐标,z轴方向(与水平面垂直的方向,即与重力垂直的方向)上的函数 Fi(f,r)表示为:
[0150]
[0151] 其中,
[0152] Fzl(f,r)是和载流元件到被测点的距离和方向有关的辐射因子;
[0153] v是光速;
[0154] r是载流元件的中点到被测点的坐标;
[0155] ω是角频率;
[0156] ε〇是真空中的介电常数;
[0157]
;其中J为峰值,β为初相角;
[0158] θ= ω ?+β-ωΓ/ν,θ为传输到被测点时的电流相位;
[0159]坐标(x,y,ζ)为被测点的坐标,(xl,yl,zl)、(x2,y2,z2)、(x0,y0,z0)分别为载流 元件的两端和中点的坐标。
[0160] 同理可求出X轴和y轴上的Fi(f,r),x轴、y轴和z轴两两垂直,组成空间直角坐标 系。
[0161]
[0162]
[0163] 由此可以得到z轴方向、y轴方向、x轴方向上相应福射因子Fzi(f,r)、Fyi(f,r)、Fxi (f,r),能够分方向求出特高压换流站z轴方向、y轴方向、x轴方向上相应的电场强度Ez(f )、 Ey(f),Ex(f)o
[0164] 艮p:
[0165]
[0166]
[0167]
[0168] 根据Ez(f)、Ey(f)、Ex(f)可总和得到换流站被测点的电场强度E(f)。
[0169]步骤e,计算RI=KfEA f,E为步骤d所得换流站被测点的电场强度;
[0170] 步骤f,判断是否有其他需要计算电磁干扰的点,是则返回步骤c,读取下一待计算 电磁干扰的位置点的坐标进行处理,否则进入步骤g;
[0171] 步骤g,判断是否有其他需要计算的频率,是则返回步骤a读取下一频率,否则结束 流程。
[0172] 由此可得出如何假设条件的任意位置的任意频率的电场强度,即可得电磁干扰情 况。
[0173] 具体实施时,本领域技术人员可采用软件技术实现以上方法的自动流程运行,还 可以采用模块化方式提供相应系统。
[0174] 本发明实施例还提供一种特高压换流站电磁干扰预测系统,包括以下模块,
[0175] 节点阻抗模型模块,用于根据特高压换流站中各设备的基本信息,分别建立各设 备的节点阻抗模型;
[0176] 等效电路模块,用于根据特高压换流站的设备连接情况,基于各设备的节点阻抗 模型建立等效电路;
[0177] 瞬态电流模块,用于获取换流阀导通前电压,并进行电压阶跃处理,根据换流阀导 通前电压的电压阶跃处理结果,确定由于换流阀导通产生的瞬态电流;
[0178] 所述的电压阶跃形式如下,
[0179]
[0180] 其中,
[0181] t是从换流阀导通的时间;
[0182] e是自然常数;
[0183] τ是换流阀从导通到其两端电压变成〇的时间;
[0184] VQ是换流阀导通瞬间其两端的电压;
[0185] v(t)是换流阀两端的阶跃电压;
[0186] 进行傅立叶变换如下,
[0187]
[0188] 其中,
[0189] v(f)是v(t)的频域形式;
[0190] f是频率;
[0191]电磁干扰模块,用于所述进行特高压换流站任何位置电磁干扰的计算,包括以下 子模块,
[0192] 第一子模块,用于读取频率ω ;
[0193] 第二子模块,用于包括根据换流阀导通产生的瞬态电流IJf)计算相应电流 (ω ),其中,2对=ω ;
[0194] 第三子模块,用于读取当前待计算电磁干扰的位置点的坐标;
[0195] 第四子模块,用于根据各个载流元件在被测点的各个轴方向上的电磁干扰,得到 换流站被测点的电场强度;
[0196] 第五子模块,用于计算电磁干扰RI=KfEAf,其中Kf表示强度因子,Af表示频率间 隔,E为第四子模块所得换流站被测点的电场强度;
[0197] 第六子模块,用于判断是否有其他需要计算电磁干扰的点,是则命令第三子模块 工作,读取下一待计算电磁干扰的位置点的坐标进行处理,否则命令第七子模块工作;
[0198] 第七子模块,用于判断是否有其他需要计算的频率,是则命令第一子模块工作读 取下一频率,否则结束工作。
[0199] 进一步地,第四子模块中,根据各个载流元件在被测点的各个轴方向上的电磁干 扰,得到换流站被测点的电场强度,实现方式如下,
[0200] 首先进行以下假设,
[0201] 假设1,所有位于金属槽内部的载流元件都位于屏蔽室内,不产生电磁干扰;
[0202] 假设2,外部的载流元件都可作为偶极子;
[0203]在假设1和假设2条件下,换流站被测点的电场强度E(f)能够由下式计算,
[0204]
[0205] Fi(f,r)是距离和方向的函数,利用笛卡尔坐标,z轴方向、y轴方向、X轴方向上的 函数Fi(f,r)表示如下,
[0206]
[0207]
[0208]
[0209] 其中,
[0210] Fzi(f,r)、Fyi(f,r)、Fxi(f,r)是和载流元件到被测点的距离和方向有关的z轴方 向、y轴方向、X轴方向上相应辐射因子;
[0211] v是光速;
[0212] r是载流元件的中点到被测点的坐标;
[0213] ω是角频率;
[0214] ε〇是真空中的介电常数;
[0215] /〇) =/sin(?i + 及),.1 为峰值,β为初相角;
[0216] θ = ω ?+β_ωΓ/ν,θ为传输至丨」被测点时的电流相位;
[0217] 坐标(x,y,ζ)为被测点的坐标,(xl,yl,zl)、(x2,y2,z2)、(x0,y0,z0)分别为载流 元件的两端和中点的坐标;
[0218] 分方向求出特高压换流站z轴方向、y轴方向、X轴方向上相应的电场强度Ez(f)、Ey (f)、Ex(f)如下,
[0219]
[0220]
[0221]
[0222] 根据Ez(f)、Ey(f)、Ex(f)得到换流站被测点的电场强度E(f)。
[0223] 具体模块实现可参见相关步骤,本发明不予赘述。
[0224] 以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人 员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变型,因此所有等同的 技术方案也应该属于本发明的范畴之内,应由各权利要求限定。
【主权项】
1. 一种特高压换流站电磁干扰预测方法,其特征在于:包括根据特高压换流站中各设 备的基本信息,分别建立各设备的节点阻抗模型;根据特高压换流站的设备连接情况,基于 各设备的节点阻抗模型建立等效电路;获取换流阀导通前电压,并进行电压阶跃处理,根据 换流阀导通前电压的电压阶跃处理结果,确定由于换流阀导通产生的瞬态电流;进行特高 压换流站任何位置电磁干扰的计算; 所述的电压阶跃形式如下, ' 丨 0"<0 其中, t是从换流阀导通的时间; e是自然常数; τ是换流阀从导通到其两端电压变成0的时间; νο是换流阀导通瞬间其两端的电压; v(t)是换流阀两端的阶跃电压; 进行傅立叶变换如下, v(/) = l2,Tlldt -----= 7-^' -·Ζ tan 4(----) i ./2 帑r) 2π 小+(2φγ - 2汸 r 其中, v (f)是v (t)的频域形式; f是频率; 所述进行特高压换流站任何位置电磁干扰的计算,包括以下步骤, 步骤a,读取频率ω ; 步骤b,包括根据换流阀导通产生的瞬态电流Ii(f)计算相应电流Ii( ω ), 其中,23if=co ; 步骤c,读取当前待计算电磁干扰的位置点的坐标; 步骤d,根据各个载流元件在被测点的各个轴方向上的电磁干扰,得到换流站被测点的 电场强度; 步骤e,计算电磁干扰RI=KfE Δ f,其中Kf表示强度因子,Δ f表示频率间隔,E为步骤d所 得换流站被测点的电场强度; 步骤f,判断是否有其他需要计算电磁干扰的点,是则返回步骤c,读取下一待计算电磁 干扰的位置点的坐标进行处理,否则进入步骤g;
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