电能质量扰动沿输电线路传播机理研究

Transmission network power quality distrubances emission transmiting along the transmission line have been a major issue of affecting the development of the grid. Based on the random summation technology,the superposition characteristics and calculation methods for multipoint access the grid with new power quality distrubance emmisin is presented. Considering characters of reserved frequency point,overcoming influence of frequency-dependent parameters,the properties and calculation method of transient power quality distrubance emmision along the transmission line are investigated. By using the segmentation and successive convolution techniques to achieve the time-domain description for propagation characteristics of transmission line , the transient of power quality distrubances along the transmission line is described. The power quality distrubance response inversion models in distant location of transmission lines are proposed and calculation methods are given based on waveform inversion. On this basis, the analysis computing platform of power quality disturbances propagating along the transmission line can be built. The project is aimed at the key technology issue involving the transmission network power quality distrubances emmision and transmion along the transmission line,so it has a high value in engineering. Through multidisciplinary penetration research, do our best to achieve original results.

输电网电能质量扰动发射和沿输电线路传播成为影响电网运行发展的重大课题。基于随机求和技术，分析多点接入新型电能质量扰动发射的叠加特性和计算方法；考虑保留频点特征、克服依频参数影响，研究暂态电能质量扰动沿输电线路的传播特性和计算方法；使用分拆技术和逐次卷积实现输电线路传播特性的时域描述，分析电能质量扰动沿线传播的暂态过程；研究基于波形反演的电能质量扰动远端响应反演模型和计算方法。在此基础上，实现电能质量扰动发射沿输电线路传播的分析计算平台。本项目针对输电网电能质量扰动的发射与沿输电线路的传播的关键技术难题，具有较高的工程应用价值。通过多学科交叉渗透研究，力争取得原创性成果。

根据功率电力电子设备运行机理与控制特性，研究基于复合奈奎斯特判据的考虑弱电网联接下逆变器稳定性的LCL滤波器设计方法。注意到风电等新能源接入电网线路联接特征，提出计及风电场侧谐波阻抗的谐波发射水平计算方法；针对风电场集电网络拓扑结构的多变性，提出了一种集电网络聚合等值的方法。根据直流多落点接入特大型城市电网的谐波交互影响特性，提出基于稀疏成分分析的多直流馈入城市电网直流落点系统侧谐波阻抗计算方法，解决了直流落点背景谐波大且落点侧谐波阻抗并非远大于系统侧的谐波阻抗分析与谐波发射水平计算问题；针对多直流馈入电网直流落点谐波传输过程交互影响特性，并且城市电网高电压长电缆的大量使用，提出基于模态分析法的谐波放大解耦分析法。所提方法应用于某多馈直流特大型电网分析，确定了易受谐波放大影响的区域和各直流落点谐波贡献，揭示了主要作用电缆长度对谐波放大的影响规律。建立了大规模风电场与半波长交流输电线路并网的拓扑模型，运用模态分析法，验证了半波长线路对对并网系统谐波谐振影响主要在低频谐波/间谐波。提出基于频长因子的有损半波长交流输电线路频率特性分析方法，以参考阻抗为基准，确定了谐波电压注入半波长线路引起末端谐波电压放大规律及谐振频率特征。进一步研究了非标准半波长输电线路，根据偏离频长因子的极点和极值分布特征，分别研究负载功率、系统短路容量、线路长度与传输特性之间的相关性，定量分析谐波放大严重度，作为线路设计的重要依据。