一種特高壓換流站電磁干擾預(yù)測方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種特高壓換流站電磁環(huán)境預(yù)測的技術(shù)方案，尤 其涉及一種特高壓換流站電磁干擾預(yù)測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 特高壓換流站(一般為±800kv以上)在大容量的能量傳輸和鏈接過程中扮演重要 的角色，根據(jù)國家電網(wǎng)公司總體規(guī)劃，2015年力爭開工"五交八直"特高壓工程。這意味著明 年將有13條特高壓納入建設(shè)目錄中。高壓直流換流站的電磁環(huán)境不同于交流變電站，也比 交流變電站更加復(fù)雜。由于換流閥的導(dǎo)通和關(guān)斷產(chǎn)生的電壓的突變，進而產(chǎn)生的無線電頻 率的電磁波可能會干擾鄰近的建造物和計算機設(shè)備，阻礙系統(tǒng)的正常運行，例如影響載波 系統(tǒng)、無線電和電視信號臺。所以為了能夠避免干擾的危害，需要對換流站的電磁環(huán)境充分 了解。而對換流站的電磁環(huán)境進行測量只能在換流站檢修期間進行，工作量繁重，并且耗費 時間，測量的情況又不能全面，所以，建立精確的換流站模型，分析換流站的電磁水平是非 常有必要的。為了能夠?qū)崿F(xiàn)提前預(yù)測特高壓換流站電磁干擾水平，充分分析特高壓換流站 的電磁環(huán)境，本領(lǐng)域亟待研究能夠?qū)嶋H應(yīng)用的特高壓換流站電磁干擾預(yù)測方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了能夠更好的測量電磁干擾，本發(fā)明提供了一種特高壓換流站電磁干擾預(yù)測方 法及系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明技術(shù)方案還提供一種特高壓換流站電磁干擾預(yù)測方法，包括根據(jù)特高壓換 流站中各設(shè)備的基本信息，分別建立各設(shè)備的節(jié)點阻抗模型;根據(jù)特高壓換流站的設(shè)備連 接情況，基于各設(shè)備的節(jié)點阻抗模型建立等效電路;獲取換流閥導(dǎo)通前電壓，并進行電壓階 躍處理，根據(jù)換流閥導(dǎo)通前電壓的電壓階躍處理結(jié)果，確定由于換流閥導(dǎo)通產(chǎn)生的瞬態(tài)電 流;進行特高壓換流站任何位置電磁干擾的計算；
[0005] 所述的電壓階躍形式如下，
[0006]
[0007] 其中，
[0008] t是從換流閥導(dǎo)通的時間；
[0009] e是自然常數(shù)；
[0010] τ是換流閥從導(dǎo)通到其兩端電壓變成〇的時間；
[0011] V0是換流閥導(dǎo)通瞬間其兩端的電壓；
[0012] v(t)是換流閥兩端的階躍電壓；
[0013] 進行傅立葉變換如下，
[0014]
[0015] 其中，
[0016] v(f)是v(t)的頻域形式；
[0017] f是頻率；
[0018] 所述進行特高壓換流站任何位置電磁干擾的計算，包括以下步驟，
[0019] 步驟a，讀取頻率ω;
[0020] 步驟b，包括根據(jù)換流閥導(dǎo)通產(chǎn)生的瞬態(tài)電流Ii(f)計算相應(yīng)電流Ii( ω )，
[0021] 其中，2jif=co;
[0022] 步驟c，讀取當(dāng)前待計算電磁干擾的位置點的坐標；
[0023] 步驟d，根據(jù)各個載流元件在被測點的各個軸方向上的電磁干擾，得到換流站被測 點的電場強度；
[0024] 步驟e，計算電磁干擾RI=KfEAf，其中Kf表示強度因子，Af表示頻率間隔，E為步 驟d所得換流站被測點的電場強度；
[0025] 步驟f，判斷是否有其他需要計算電磁干擾的點，是則返回步驟c，讀取下一待計算 電磁干擾的位置點的坐標進行處理，否則進入步驟g;
[0026] 步驟g，判斷是否有其他需要計算的頻率，是則返回步驟a讀取下一頻率，否則結(jié)束 流程。
[0027] 而且，步驟d中，根據(jù)各個載流元件在被測點的各個軸方向上的電磁干擾，得到換 流站被測點的電場強度，實現(xiàn)方式如下，
[0028]首先進行以下假設(shè)，
[0029] 假設(shè)1，所有位于金屬槽內(nèi)部的載流元件都位于屏蔽室內(nèi)，不產(chǎn)生電磁干擾；
[0030] 假設(shè)2,外部的載流元件都可作為偶極子；
[0031] 在假設(shè)1和假設(shè)2條件下，換流站被測點的電場強度E(f)能夠由下式計算，
[0032]
[0033] Fi(f，r)是距離和方向的函數(shù)，利用笛卡爾坐標，z軸方向、y軸方向、X軸方向上的 函數(shù)Fi(f，r)表示如下，
[0034]
[0035] 12 2 其中，
[0038] Fzi(f，r)、Fyi(f，r)、Fxi(f，r)是和載流元件到被測點的距離和方向有關(guān)的Z軸方 向、y軸方向、X軸方向上相應(yīng)輻射因子；
[0039] v是光速；
[0040] r是載流元件的中點到被測點的坐標；
[0041 ] ω是角頻率；
[0042] ε〇是真空中的介電常數(shù)；
[0043] /(<y) = /sin(r；^_f/?) , / 為峰值，β為初相角；
[0044] θ = ω t+β- ω r/v，Θ為傳輸?shù)奖粶y點時的電流相位；
[0045] 坐標(x，y，z)為被測點的坐標，（xl，yl，zl)、（x2，y2，z2)、（x0，y0，z0)分別為載流 元件的兩端和中點的坐標；
[0046] 分方向求出特高壓換流站z軸方向、y軸方向、X軸方向上相應(yīng)的電場強度Ez(f)、Ey (f)、Ex(f)如下，
[0047]
[0048]
[0049]
[0050] 根據(jù)Ez(f)、Ey(f)、Ex(f)得到換流站被測點的電場強度E⑴。
[0051] 本發(fā)明還提供一種特高壓換流站電磁干擾預(yù)測系統(tǒng)，包括以下模塊，
[0052]節(jié)點阻抗模型模塊，用于根據(jù)特高壓換流站中各設(shè)備的基本信息，分別建立各設(shè) 備的節(jié)點阻抗模型；
[0053] 等效電路模塊，用于根據(jù)特高壓換流站的設(shè)備連接情況，基于各設(shè)備的節(jié)點阻抗 模型建立等效電路；
[0054] 瞬態(tài)電流模塊，用于獲取換流閥導(dǎo)通前電壓，并進行電壓階躍處理，根據(jù)換流閥導(dǎo) 通前電壓的電壓階躍處理結(jié)果，確定由于換流閥導(dǎo)通產(chǎn)生的瞬態(tài)電流；
[0055] 所述的電壓階躍形式如下，
[0056]
[0057] 其中，
[0058] t是從換流閥導(dǎo)通的時間；
[0059] e是自然常數(shù)；
[0060] τ是換流閥從導(dǎo)通到其兩端電壓變成〇的時間；
[0061] VQ是換流閥導(dǎo)通瞬間其兩端的電壓；
[0062] v(t)是換流閥兩端的階躍電壓；
[0063] 進行傅立葉變換如下，
[0064]
[0065] 其中，
[0066] v(f)是v(t)的頻域形式；
[0067] f是頻率；
[0068] 電磁干擾模塊，用于所述進行特高壓換流站任何位置電磁干擾的計算，包括以下 子模塊，
[0069]第一子模塊，用于讀取頻率ω ;
[0070] 第二子模塊，用于包括根據(jù)換流閥導(dǎo)通產(chǎn)生的瞬態(tài)電流IJf)計算相應(yīng)電流 (ω )，其中，2對=ω ;
[0071] 第三子模塊，用于讀取當(dāng)前待計算電磁干擾的位置點的坐標；
[0072] 第四子模塊，用于根據(jù)各個載流元件在被測點的各個軸方向上的電磁干擾，得到 換流站被測點的電場強度；
[0073] 第五子模塊，用于計算電磁干擾RI=KfEAf，其中Kf表示強度因子，Af表示頻率間 隔，E為第四子模塊所得換流站被測點的電場強度；
[0074]第六子模塊，用于判斷是否有其他需要計算電磁干擾的點，是則命令第三子模塊 工作，讀取下一待計算電磁干擾的位置點的坐標進行處理，否則命令第七子模塊工作； [0075]第七子模塊，用于判斷是否有其他需要計算的頻率，是則命令第一子模塊工作讀 取下一頻率，否則結(jié)束工作。
[0076]而且，第四子模塊中，根據(jù)各個載流元件在被測點的各個軸方向上的電磁干擾，得 到換流站被測點的電場強度，實現(xiàn)方式如下，
[0077]首先進行以下假設(shè)，
[0078] 假設(shè)1，所有位于金屬槽內(nèi)部的載流元件都位于屏蔽室內(nèi)，不產(chǎn)生電磁干擾；
[0079] 假設(shè)2,外部的載流元件都可作為偶極子；
[0080] 在假設(shè)1和假設(shè)2條件下，換流站被測點的電場強度E(f)能夠由下式計算，
[0081]
[0082] Fi(f，r)是距離和方向的函數(shù)，利用笛卡爾坐標，z軸方向、y軸方向、X軸方向上的 函數(shù)Fi(f，r)表示如下，
[0083]
[0084]
[0085]
[0086]其中，
[008