[发明专利]新能源发电机组全功率范围谐波特性模型获取方法及系统

权利要求书

1.一种新能源发电机组全功率范围谐波特性模型获取方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1：每类工况下均以预设采样率采集新能源发电机组的三相输出电压、三相输出电流；

其中，新能源发电机组与负载电性连接，工况差异为新能源发电机组的输出功率差异；

步骤S2：对步骤S1采集的每类工况下的三相电压、三相电流分别进行快速傅里叶变换得到每类工况下新能源发电机组的三相输出电压、三相输出电流的频谱数据；

其中，所述频谱数据表示新能源发电机组的三相输出电压、三相输出电流在不同谐波次数所在频率的实部和虚部幅值；

步骤S3：基于步骤S2中每类工况下新能源发电机组的三相输出电压、三相输出电流频谱数据获取每类工况下新能源发电机组的a、b、c三相中每个谐波阻抗；

所述每个谐波阻抗均包括虚部和实部；

步骤S4：分别构建谐波阻抗实部和虚部的特性模型方程；

其中，所述谐波阻抗实部、虚部的特性模型方程分别为谐波阻抗实部-工况因子、谐波阻抗虚部-工况因子的一元多项式回归方程，工况因子用于表示工况类型；所述一元多项式回归方程如下：

式中，R_[h].i、I_[h].i分别表示工况因子x_i对应下谐波阻抗实部、虚部，a_R[h]、b_R[h]、c_R[h]分别为谐波阻抗模型实部的待估计参数，a_I[h]、b_I[h]、c_I[h]分别为谐波阻抗模型虚部的待估计参数；

步骤S5：基于步骤S3中每类工况下新能源发电机组的a、b、c三相中每个谐波阻抗采用最小二乘法求解步骤S4中确定的一元多项式回归方程得到谐波阻抗实部-工况因子、谐波阻抗虚部-工况因子的特性模型方程；

其中，将实时工况对应的工况因子代入谐波阻抗实部-工况因子、谐波阻抗虚部-工况因子的特性模型方程得到谐波阻抗的实时实部和虚部。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2中基于频谱数据的任一类工况下新能源发电机组的三相输出电压、三相输出电流表示如下：

I_a[h]＝[ia₁₀ ia₁₁+jib₁₁ ia₁₂+jib₁₂ ... ia_1n+jib_1n]^T

I_b[h]＝[ia₂₀ ia₂₁+jib₂₁ ia₂₂+jib₂₂ ... ia_2n+jib_2n]^T

I_c[h]＝[ia₃₀ ia₃₁+jib₃₁ ia₃₂+jib₃₂ ... ia_3n+jib_3n]^T

U_a[h]＝[ua₁₀ ua₁₁+jub₁₁ ua₁₂+jub₁₂ ... ua_1n+jub_1n]^T

U_b[h]＝[ua₂₀ ua₂₁+jub₂₁ ua₂₂+jub₂₂ ... ua_2n+jub_2n]^T

U_c[h]＝[ua₃₀ ua₃₁+jub₃₁ ua₃₂+jub₃₂ ... ua_3n+jub_3n]^T

式中，I_a[h]、I_b[h]、I_c[h]分别表示任一类工况下a、b、c三相输出电流矩阵，ia_1n、ia_2n、ia_3n分别表示a、b、c三相中第n次电流谐波i的实部，ib_1n、ib_2n、ib_3n分别表示a、b、c三相中第n次电流谐波i的虚部，n表示谐波次数，j为复数符号；

U_a[h]、U_b[h]、U_c[h]分别表示a、b、c三相输出电压矩阵，ua_1n、ua_2n、ua_3n分别表示a、b、c三相中第n次电压谐波u的实部，jub_1n、jub_2n、jub_3n分别表示a、b、c三相中第n次电压谐波u的虚部；

步骤S3中任一类工况下新能源发电机组的a、b、c三相的谐波阻抗表示如下：

Z_a[h]＝[z₁₀ z₁₁ z_1α ... z_1n]^T

Z_b[h]＝[z₂₀ z₂₁ z_2α ... z_2n]^T,0≤α≤n

Z_c[h]＝[z₃₀ z₃₁ z_3α ... z_3n]^T

式中，Z_a[h]、Z_b[h]、Z_c[h]分别表示任一类工况下新能源发电机组中a、b、c三相的谐波阻抗矩阵，z_1α、z_2α、z_3α分别表示新能源发电机组中a、b、c三相的第α个谐波阻抗，z_1n、z_2n、z_3n分别表示新能源发电机组中a、b、c三相的第n个谐波阻抗。