一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)諧振過(guò)電壓領(lǐng)域，屬于過(guò)電壓防控及電能質(zhì)量治理技術(shù)，尤 其涉及一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型。
【背景技術(shù)】
[0002] 并聯(lián)電力電容器作為通用的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，對(duì)保障電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定，保證電網(wǎng)的 電能質(zhì)量，降低電網(wǎng)網(wǎng)損，都起作關(guān)鍵性的作用，普遍使用在高低壓電網(wǎng)和用戶用電設(shè)施之 中，是電網(wǎng)中不可缺少的電氣設(shè)備。但并聯(lián)電力電容器是一種容易受到損害的設(shè)備，大量的 資料和文獻(xiàn)表明，諧波是并聯(lián)電力電容器損壞的重要原因，在諧波超標(biāo)地區(qū)，并聯(lián)電力電容 器容易經(jīng)常發(fā)生燒損事故，還常常出現(xiàn)發(fā)熱、漲肚等嚴(yán)重影響電容器壽命的問(wèn)題。
[0003] 研究發(fā)現(xiàn)，在諧波超標(biāo)地區(qū)，諧波本身并不是電容器損壞的直接原因，而是電容器 出現(xiàn)串聯(lián)或并聯(lián)諧振，并且諧振頻率發(fā)生在諧波頻率點(diǎn)上，此時(shí)電網(wǎng)的諧波就會(huì)激發(fā)電容 器諧振，這種電容器諧振，會(huì)放大母線上的諧波電壓，并使得電容器元件的諧波電壓和諧波 電流急劇放大，最終造成電容器損毀。因此消除電容器諧振，不僅可大大改善電容器運(yùn)行條 件，防止電容器損壞，而且可使的共用接入點(diǎn)的諧波電能質(zhì)量得到有效提高。
[0004] 電容器諧振的分析，通常采取的是典型參數(shù)仿真方法，它根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)的典型參 數(shù)以及測(cè)試的諧波電流數(shù)據(jù)，對(duì)電容器諧振進(jìn)行仿真。這種方法很難分析出電容器諧振，原 因有兩點(diǎn)：一是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式不斷變化；二是涉及電容器諧振的因素眾多，與電網(wǎng) 短路阻抗、變電站變壓器和負(fù)荷相關(guān)。只有在多種因素配合所形成的諧振頻率剛好落在諧 波頻率下，才能發(fā)生強(qiáng)烈的諧振，這種變化的、眾多的參數(shù)的復(fù)雜組合與配合關(guān)系，使全面 分析電容器諧振的研究，便成為復(fù)雜度很高的研究課題，典型參數(shù)仿真方法無(wú)法分析出諧 振的復(fù)雜參數(shù)配合特征。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：提供一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型，以解決現(xiàn)有典型 參數(shù)仿真方法難以分析諧振的復(fù)雜參數(shù)配合的問(wèn)題，從而能夠得到經(jīng)濟(jì)的、有效的避免電 容器各種諧振條件防控措施。
[0006] 本發(fā)明技術(shù)方案： 一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型，它包括系統(tǒng)短路阻抗的諧波阻抗模型、變壓器阻抗的 諧波阻抗模型、電容器阻抗的諧波阻抗模型和負(fù)荷阻抗的諧波阻抗模型。
[0007] 系統(tǒng)短路阻抗的諧波阻抗模型、變壓器阻抗的諧波阻抗模型、電容器阻抗的諧波 阻抗模型和負(fù)荷阻抗的諧波阻抗模型均采用標(biāo)么值作為量綱，標(biāo)么值的基準(zhǔn)容量采用電容 器實(shí)際投入的容量，標(biāo)么值的基準(zhǔn)電壓采用主變實(shí)際運(yùn)行時(shí)的調(diào)壓分頭對(duì)應(yīng)的電壓。 統(tǒng)每路阻抗§譜該阻抗模里為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型，其特征在于：它包括系統(tǒng)短路阻抗的諧波阻抗模 型、變壓器阻抗的諧波阻抗模型、電容器阻抗的諧波阻抗模型和負(fù)荷阻抗的諧波阻抗模型。
2. 如權(quán)利1所述的一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型，其特征在于：系統(tǒng)短路阻抗的諧波 阻抗模型、變壓器阻抗的諧波阻抗模型、電容器阻抗的諧波阻抗模型和負(fù)荷阻抗的諧波阻 抗模型均采用標(biāo)么值作為量綱，標(biāo)么值的基準(zhǔn)容量采用電容器實(shí)際投入的容量，標(biāo)么值的 基準(zhǔn)電壓采用主變實(shí)際運(yùn)行時(shí)的調(diào)壓分頭對(duì)應(yīng)的電壓。
3. 如權(quán)利1所述的一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型，其特征在于，統(tǒng)短路阻抗的諧波阻 抗模型為：
比)，|一電容器投入率，h表示諧波次數(shù)。 Sr
4. 如權(quán)利1所述的一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型，其特征在于，變壓器根據(jù)阻抗電壓 建立阻抗模型，變壓器阻抗的諧波阻抗模型為：
r為雙繞組變壓器阻抗電壓。
5. 如權(quán)利1所述的一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型，其特征在于，電容器阻抗的諧波阻 抗模型為：
5--電容器串聯(lián)電抗率。
6. 如權(quán)利1所述的一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型，其特征在于，負(fù)荷阻抗為并聯(lián)的電 阻和電感，負(fù)荷阻抗的諧波阻抗模型為：
為負(fù)荷率(負(fù)荷容量與主變?nèi)萘勘?，cosl^)為負(fù)荷功率因數(shù)。
7.如權(quán)利1所述的一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型，其特征在于，它將模型構(gòu)建在PSCAD 仿真軟件之中，將元件的電路模型轉(zhuǎn)化為諧振電路模型，其中參數(shù)與頻率相關(guān)，對(duì)電容器諧 振電磁暫態(tài)及諧振進(jìn)行分析和仿真。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電容器諧振電磁暫態(tài)模型，它包括系統(tǒng)短路阻抗的h次諧波阻抗標(biāo)么模型、變壓器h次諧波阻抗標(biāo)么模型、電容器阻抗的h次諧波阻抗標(biāo)么模型和負(fù)荷阻抗的h次諧波阻抗標(biāo)幺模型組成，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)電容器諧振的分析采用典型參數(shù)仿真方法無(wú)法分析出諧振的復(fù)雜參數(shù)配合特征，不能經(jīng)濟(jì)的、有效的避免各種諧振條件的電容器諧振防控措施等問(wèn)題。
【IPC分類】G06F17-50
【公開(kāi)號(hào)】CN104615827
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510058791
【發(fā)明人】鄧樸, 劉曉波, 皮顯松, 王豐元, 李慶生, 趙慶明, 農(nóng)靜, 張?jiān)?
【申請(qǐng)人】貴州電網(wǎng)公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日