7] 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軸方向上相應輻射因子；
[0088] v是光速；
[0089] r是載流元件的中點到被測點的坐標；
[0090] ω是角頻率；
[0091] ε〇是真空中的介電常數(shù)；
[0092]
3峰值，β為初相角；
[0093] θ = ω t+β- ω r/v，Θ為傳輸?shù)奖粶y點時的電流相位；
[0094] 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；
[0095] 分方向求出特高壓換流站z軸方向、y軸方向、X軸方向上相應的電場強度Ez(f)、Ey (f)、Ex(f)如下，
[0096]
[0097]
[0098]
[0099] 根據(jù)Ez(f)、Ey(f)、Ex(f)得到換流站被測點的電場強度E(f)。
[0100] 本發(fā)明公開一種特高壓換流站電磁干擾預測方法及系統(tǒng)，基于單個設(shè)備的寬頻建 模到整個換流站的等效電路，從利用電壓的階躍來代替電壓的突變來計算瞬態(tài)電流，到假 設(shè)偶極子的方法來計算換流站符合假設(shè)條件的任意位置的電磁干擾。本發(fā)明所進行特高壓 換流站電磁干擾的預測建模精確，實施簡便，對于實際電力系統(tǒng)中過濾方案的制定具有積 極意義，能夠節(jié)省人力物力，保證我國電力系統(tǒng)的正常運行。
【附圖說明】
[0101] 圖1為本發(fā)明實施例中利用節(jié)點阻抗等效單相雙繞組變壓器示意圖，其中圖la為 單相雙繞組變壓器的電路圖，圖lb為圖la所示單相雙繞組變壓器的節(jié)點阻抗等效圖；
[0102 ]圖2為本發(fā)明實施例中換流站等效電路的模型；
[0103] 圖3為本發(fā)明實施例中電磁干擾計算的流程圖。
【具體實施方式】
[0104] 以下結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明技術(shù)方案。
[0105] 在一般的模型建立過程中，由于設(shè)備處于一個復雜的電磁環(huán)境中，所以僅靠傳統(tǒng) 意義的集中參數(shù)模型是不能反映設(shè)備的寬頻特性，會使計算結(jié)果不精確。本發(fā)明提供一種 特高壓換流站電磁干擾預測方法，基于建立等效電路計算電磁干擾，還包括節(jié)點阻抗的測 量、等效電路的建立、瞬態(tài)電流的計算和特高壓換流站任何位置電磁干擾的計算，所述的節(jié) 點阻抗是頻域函數(shù)，打破集中參數(shù)限制，反映設(shè)備在50Hz到1MHz頻率范圍的特性;所述的等 效電路包括換流變壓器、換流閥、平波電抗器、直交流濾波器等器件;所述的瞬態(tài)電流的計 算是用等效的電壓階躍，用疊加原理來替代電壓突變，進而帶入計算瞬態(tài)電流;所述的電磁 干擾的計算可利用已知的換流站線路上電壓或電流信息。
[0106] 本實施例所提供一種特高壓換流站電磁干擾預測方法，包括以下處理：
[0107] 首先，根據(jù)特高壓換流站中各設(shè)備(包括換流變壓器、換流閥、平波電抗器、直交流 濾波器等器件)的基本信息，分別建立各設(shè)備的節(jié)點阻抗模型，即設(shè)備等效模型。
[0108] 所述的設(shè)備等效模型的建立，包括設(shè)備的端點個數(shù)的確定、節(jié)點阻抗的測量、聯(lián)絡 矩陣的確定。具體實施時，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際特高壓換流站中設(shè)備具體情況建立 模型，也可以預先建立各自設(shè)備模型，根據(jù)需要調(diào)用。
[0109] 參見圖1，在實際的建模中需用三相雙繞組變壓器的等效模型進行特高壓換流站 等效電路的建立。例如，如圖la中單相雙繞組有高壓端a的高壓端子H1、H2,低壓端b的低壓 端子XI、X2和接地端子G共五個端子
[0110] n = 5 ；
[0111] 其中，η為端子數(shù)目；
[0112]則如圖lb中節(jié)點阻抗個數(shù)計算如下：
[0113]
[0114] 其中，各節(jié)點阻抗記為Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10。
[0115] 則可得一個10行10列的聯(lián)絡矩陣C
[0116]
[0117] 每兩個終端都會得到一個節(jié)點阻抗。
[0118] 同理可將三相雙繞組變壓器、平波電抗器、直交流濾波器等器件等效，得到相應節(jié) 點阻抗模型。
[0119] 然后，根據(jù)換流站的設(shè)備連接情況，建立等效電路。實施例的步驟2中所述的換流 站的設(shè)備連接情況，以擁有12脈沖晶閘管雙極運行的換流站為例，等效電路包括換流變壓 器、換流閥、平波電抗器、直交流濾波器等器件。具體實施時，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際特 高壓換流站中設(shè)備連接具體情況，連接各設(shè)備的節(jié)點阻抗模型，預先建立等效電路。
[0120] 圖2為實施例中某特高壓換流站的等效電路圖，其中PR為電抗器，SA為電涌放電 器，Zac為交流端電阻，400Ω為直流端電阻，1Y、2Y、3Y、4Y、5Y、6Y為閥代號，A、B、C為三相雙 繞組變壓器的高壓端子。
[0121] 根據(jù)換流站中設(shè)備的節(jié)點阻抗模型和等效電路，可以按照圖3所示流程表明，首先 對電路進行電子線路程序分析語言(ECAP)分析，將分析得出的數(shù)據(jù)刻錄在磁帶等存儲介質(zhì) 上，在給出晶閘管導通時兩端的電壓vo情況和突變時間τ的情況下，同時給出載流元坐標 (即輻射器件的坐標），利用傅立葉變換得出瞬態(tài)電流的頻域方程U ω )，給定需要計算電 磁干擾的位置坐標，設(shè)有點Ρ，具體實施時可以讀取點Ρ的坐標，計算各個載流元件在被測點 的各個軸方向上的電磁干擾E i，然后進行矢量加和得出換流站被測點的電場強度Ε，
(i表示第i個載流元，N表示載流元的總數(shù)），進行特定頻率的電磁干擾計算，從而 可得出被測點的電磁干擾RI的頻譜圖，RI = KfE Δ f，Kf表示強度因子，具體實施時可以采用 本領(lǐng)域技術(shù)人員預先設(shè)定的經(jīng)驗值，A f表示頻率間隔，具體實施時可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人 員預先設(shè)定的值例如50HZ。具體實現(xiàn)如下：
[0122] 首先，獲取換流閥導通前電壓，并進行電壓階躍處理，計算瞬態(tài)電流。本發(fā)明用等 效的電壓階躍，用疊加原理來替代電壓突變，進而帶入計算瞬態(tài)電流。
[0123] 所述的電壓階躍形式為
[0124]
[0125] 其中，
[0126] t是從換流閥導通的時間；
[0127] e是自然常數(shù)；
[0128] τ是換流閥從導通到其兩端電壓變成〇的時間；
[0129] VQ是換流閥導通瞬間其兩端的電壓，和觸發(fā)角有關(guān)；
[0130] v(t)是換流閥兩端的階躍電壓。
[0131] 對其進行傅立葉變換為
[0132] > ，'
[0133] v(f)是v(t)的頻域形式；
[0134] f是頻率。
[0135] 根據(jù)換流閥導通前電壓的電壓階躍處理結(jié)果，可以通過電子線路程序分析語言來 確定由于換流閥導通產(chǎn)生的瞬態(tài)電流Uf)，其中i用于標識載流元，設(shè)N為載流元的個數(shù)。 具體實施時，電子線路程序分析語言可采用現(xiàn)有語言，本發(fā)明不予贅述。
[0136] 然后，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：
[0137] 步驟a，讀取頻率ω;
[0138] 步驟 b，計算 Ii(c〇);
[0139] 具體實施時，由于已通過獲取換流閥導通前電壓，并進行電壓階躍處理，計算瞬態(tài) 電流頻域方程Ii(f)。由于2iif= ω，可計算相應電流Ii( ω )。
[0140] 步驟c，讀取當前待計算電磁干擾的位置點Ρ的坐標；
[0141] 步驟d，計算
[0142] 本步驟進行電磁干擾計算，實施例的電磁干擾的計算需要作出下列假設(shè)：
[0143] 假設(shè)1，所有的位于金屬槽內(nèi)部載流元件都位于屏蔽室內(nèi)，不產(chǎn)生電磁干擾；
[0144] 假設(shè)2,外部的載流元件都可作為偶極子。
[0145] 在這些假設(shè)條件下，換流站被測點的電場強度E(f)可由下式計算：
[0146]
[0147] 該公式為矢量公式，F(xiàn)df^)是距離和方向的函數(shù)，具體實施時，上述公式的加和 也是和相位有關(guān)的，電流iKf)包括傳導電流和位移電流，同時此公式的運用要求被測點和 載流元件的距離必須大于載流元件的規(guī)模，載流元件也必須小于電磁波波長。
[0148] 具體實施時，可以計算各個載流元件在被測點的各個軸方向上的電磁干擾Ei，然 后進行矢量加和得出換流站被測點的電場強度E(即E(f)):
"考慮到矢量計算的效 率，本發(fā)明進一步提出可以按軸方向先進行各個載流元件的加和：
[01