(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210976022.6 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 国网经济技 术研究院有限公司 地址 102209 北京市昌平区北七家未来科 技城北区国家电网公司办公区 (72)发明人 马为民　薛英林　李明　张涛　 马玉龙　吴方劼　祝全乐　郝致远　 赵峥　冮明泽　贺立　 (74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 专利代理师 孙楠 (51)Int.Cl. H02J 3/36(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/01(2006.01)G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种避免与交流系统谐振的柔直 阻抗边界 确定方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种避免与交流系统谐振的柔 直阻抗边界确定方法及系统， 其包括： 根据电网 网架结构数据特点， 按照固定的频率步长遍历 待 研究运行工况， 计算待研究频率范围内， 柔直系 统与交流系统公共连接点处的交流系统阻抗； 将 每个频率下交流系统阻抗的点绘制在预设坐标 系内， 并在该坐标系内构建用于包络所有交流系 统阻抗点的交流包络区域； 在交流包络区域内， 对每个频率求取所有可能的柔直阻抗， 根据避免 柔直系统与交流系统谐振的判据， 得到柔直系统 阻抗可行域边界。 本发明可以在早期规划设计阶 段甚至在工程运行阶段为柔直阻抗界定可行区 域； 可以广泛应用于柔 性直流输电技 术领域中。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 115296323 A 2022.11.04 CN 115296323 A 1.一种避免与交流系统谐振的柔 直阻抗边界确定方法， 其特 征在于， 包括： 根据电网网架结构数据特点， 按照固定的频率步长遍历待研究运行工况， 计算待研究 频率范围内柔 直系统与交流系统公共连接点处的交流系统阻抗； 将每个频率下交流系统阻抗的点绘制在预设坐标系内， 并在该坐标系内构建用于包络 所有交流系统阻抗 点的交流包络区域； 在交流包络区域内， 根据避免柔直系统与交流系统谐振的判据， 对每个频率求取所有 可能的柔 直阻抗， 进 而得到柔 直系统阻抗可 行域边界。 2.如权利要求1所述避免与交流系统谐振的柔直阻抗边界确定方法， 其特征在于， 所述 交流系统阻抗的计算， 包括： 确定交流系统阻抗扫描所需的典型电网运行工况； 根据地理接线图， 确定观测点所在区域电网的边界节点和外界联络线； 在确定的边界节点和外界联络线内， 获取电网数据， 根据电网数据类型计算谐波阻抗； 从最小频率到最大频率， 以与固定间隔 △f增加遍历所有频率点， 针对每个频率点f， 求 解该频率f下含电力电子元件的交流系统导纳矩阵， 并对交流系统导纳矩阵进行节点编号 和优化； 采用LU分解法求 解交流网络， 得到观测点处的交流系统阻抗； 遍历所有运行 方式， 求取 所有情况 下交流系统阻抗。 3.如权利要求1所述避免与交流系统谐振的柔直阻抗边界确定方法， 其特征在于， 所述 交流包络区域采用 扇形包络区域。 4.如权利要求3所述避免与交流系统谐振的柔直阻抗边界确定方法， 其特征在于， 所述 扇形包络区域的构建方法， 包括： 遍历谐波频率下所有交流系统阻抗点， 获取交流系统阻抗点与坐标零直接夹角最大值 和最小值； 遍历谐波频率下所有交流系统阻抗点， 获取交流系阻抗点与坐标零之间距离最大值和 最小值， 作为 最大幅值和最小幅值； 以最大角度减去最小角度后获得的角度为 边界， 从坐标原点绘制两个射线； 分别以最大幅值和最小幅值 为半径、 以坐标原点 为零点， 绘制两个同心圆； 以绘制的两个射线和两个同心圆相交部分为边界， 形成的扇形区域为所求的扇形包络 区域。 5.如权利要求3所述避免与交流系统谐振的柔直阻抗边界确定方法， 其特征在于， 所述 柔直阻抗的边界难以确定或无法求 解时， 采用多个扇形组合的方式进行包络确定 。 6.如权利要求1所述避免与交流系统谐振的柔直阻抗边界确定方法， 其特征在于， 所述 避免柔直系统与交流系统谐振的判 据包括： 负阻尼判 据、 关键频次谐波不放大判据、 公共连 接点电压畸变率判据和设备谐波电流耐受判据。 7.如权利要求6所述避免与交流系统谐振的柔直阻抗边界确定方法， 其特征在于， 所述 柔直系统阻抗可行域边界的确定， 包括： 综合考虑四种判据， 或将四种判据部分组合， 对各 判据获得的柔 直系统阻抗可 行区域求交集， 得到柔 直系统阻抗可 行域边界。 8.一种避免与交流系统谐振的柔 直阻抗边界确定系统， 其特 征在于， 包括： 交流系统 阻抗计算模块， 根据电网网架结构数据特点， 按照固定的频率步长遍历待研权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115296323 A 2究运行工况， 计算待研究频率范围内柔 直系统与交流系统公共连接点处的交流系统阻抗； 交流包络区域构建模块， 将每个频率下交流系统 阻抗的点绘制在预设坐标系内， 并在 该坐标系内构建用于包络所有交流系统阻抗 点的交流包络区域； 可行域边界确定模块， 在交流包络区域内， 根据避免柔直系统与交流系统谐振的判据， 对每个频率求取所有可能的柔 直阻抗， 进 而得到柔 直系统阻抗可 行域边界。 9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述一个或多个程 序包括指令， 所述指令当由计算设备执行时， 使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述 方法中的任一方法。 10.一种计算设备， 其特征在于， 包括： 一个或多个处理器、 存储器及一个或多个程序， 其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行， 所述一 个或多个程序包括用于执 行如权利要求1至7 所述方法中的任一方法的指令 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115296323 A 3