交流滤波器的背景谐波电压计算方法和装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010837837.7 (22)申请日 2020.08.19 (71)申请人 南方电网科学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3栋3楼 申请人 中国南方电网有限责任公司 (72)发明人 辛清明郭龙赵晓斌秦康 徐迪臻 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 郭帅 (51)Int.Cl. G01R 23/16(2006.01) G01R 19/00(2006.01) (54)发。

2、明名称 交流滤波器的背景谐波电压计算方法和装 置 (57)摘要 本发明提供了一种交流滤波器的背景谐波 电压计算方法和装置， 方法包括获取各选定变电 站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数 据； 对每一个选定变电站的站点电压波形和站点 电流波形采用谐波分析法进行分析， 得到每个时 间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 根据交流 电网数据计算出每一个选定变电站各次的等效 谐波阻抗； 根据各次谐波电压、 各次谐波电流和 等效谐波阻抗计算出每一个选定变电站在每个 时间段各次的初始背景谐波电压； 比较每一个初 始背景谐波电压， 选择最大的初始背景谐波电压 为交流滤波器的背景谐波电压。 该方法选择多个。

3、 选定变电站作为测试点， 根据各测试点数据来计 算并选择最大值作为背景谐波电压能保证交流 滤波器的设计裕度。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 111913039 A 2020.11.10 CN 111913039 A 1.一种交流滤波器的背景谐波电压计算方法， 所述交流滤波器设于直流换流站， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数据； 其中， 所述选定变 电站是根据所述直流换流站的位置确定的； 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 根据交流电网数。

4、据计算出每一个所述选定变电站各次的等效谐波阻抗； 根据所述各次谐波电压、 所述各次谐波电流和所述等效谐波阻抗计算出每一个所述选 定变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 比较每一个所述初始背景谐波电压， 选择最大的初始背景谐波电压为交流滤波器的背 景谐波电压。 2.根据权利要求1所述方法， 其特征在于， 根据所述谐波电压、 所述谐波电流和所述等 效谐波阻抗计算出每一个所述选定变电站在每个时间段的初始背景谐波电压的步骤中， 包 括： 采用以下公式计算所述初始背景谐波电压： 其中，表示第m个选定变电站n次的初始背景谐波电压， s表示第s个等效谐波源， 表示第m个选定变电站n次的谐波电压，表示第。

5、m个选定变电站n次的谐波电流， Znm表 示第m个选定变电站n次的等效谐波阻抗。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 对每一个所述选定变电站的站点电压波形 和站点电流波形采用谐波分析法进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电 流的步骤中， 包括： 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用快速傅里叶分解法进 行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流。 4.根据权利要求1-3任一项所述的方法， 其特征在于， 在获取各选定变电站的站点电压 波形、 站点电流波形和交流电网数据的步骤之前， 包括： 以直流换流站为中心， 选择与所述直流换流站直接相连的或所述。

6、直流换流站的电气距 离小于预设距离的变电站为所述选定变电站， 其中所述选定变电站的数量为三个或三个以 上。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 每一个所述选定变电站的站点电压波形和 所述站点电流波形是通过故障录波方式采集的。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 每一个所述选定变电站的站点电压波形和 所述站点电流波形是连续采集的， 其中连续采集周期至少为7天， 每一次采集的时间间隔为 小于或等于1小时。 7.一种交流滤波器的背景谐波电压计算装置， 所述交流滤波器设于直流换流站， 其特 征在于， 包括： 信息获取模块， 用于获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电。

7、网数 据； 其中， 所述选定变电站是根据所述直流换流站的位置确定的； 权利要求书 1/2 页 2 CN 111913039 A 2 波形分析模块， 用于对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐 波分析法进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 阻抗计算模块， 用于根据交流电网数据计算出每一个所述选定变电站各次的等效谐波 阻抗； 初始背景谐波电压计算模块， 用于根据所述各次谐波电压、 所述各次谐波电流和所述 等效谐波阻抗计算出每一个所述选定变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 背景谐波电压选择模块， 用于比较每一个所述初始背景谐波电压， 选择最大的初始背 景。

8、谐波电压为交流滤波器的背景谐波电压。 8.根据权利要求7所述的装置， 其特征在于， 初始背景谐波电压计算模块还用于采用以 下公式计算所述初始背景谐波电压： 其中，表示第m个选定变电站n次的初始背景谐波电压， s表示第s个等效谐波源， 表示第m个选定变电站n次的谐波电压，表示第m个选定变电站n次的谐波电流， Znm表 示第m个选定变电站n次的等效谐波阻抗。 9.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-6所述方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程。

9、序被处理器 执行时实现权利要求1-6所述方法的步骤。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111913039 A 3 交流滤波器的背景谐波电压计算方法和装置 技术领域 0001 本发明涉及滤波器设计技术领域， 具体涉及一种交流滤波器的背景谐波电压计算 方法、 装置、 计算机设备和计算机可读存储介质。 背景技术 0002 交流滤波器是一个在电网中常用且关键的设备， 设计一个合适的交流滤波器就显 得尤为重要。 交流滤波器的目的是限制直流输电系统产生的谐波电流流入交流系统， 以防 止其对交流系统其它设备的正常运行产生影响。 按照 “谁产生谁治理” 的基本原则， 由交流 系统产生的电能质量问题应由交流系。

10、统解决， 而直流系统仅解决由自身的谐波电流引起的 电能质量问题。 交流滤波器定值是交流滤波器设计中的关键参数， 而在计算交流滤波器定 值时， 通常需要考虑电网背景谐波对交流滤波器的影响。 0003 电网背景谐波通常用谐波电压源来描述， 背景谐波电压是谐波研究中的一个重要 特征参数， 其一方面来自上级电网谐波电压的渗透， 另一方面来自本级电网其他谐波源的 影响。 0004 在交流滤波器设计中， 电网背景谐波通常采用实测法。 由于直流工程尚未投运， 无 法获得直流换流站的背景谐波电压， 目前通常是采用直流换流站近区变电站的母线的谐波 电压作为背景谐波电压， 但是当换流站投运后可能改变直流换流站近区。

11、变电站的交流系统 网络结构， 从而导致近区变电站的谐波电压发生变化； 并且将近区变电站的谐波源作为远 端(即直流换流站)的谐波源， 由于电网特性的差异不同区域的电网由于网架结构的不同， 谐波源的分布不同， 近区变电站的谐波电压无法表征直流换流站的谐波源， 其谐波电压也 存在较大的差异。 可见， 目前的背景谐波电压测定方法难以准确地测得直流换流站的背景 谐波电压， 从而导致无法准确计算出交流滤波器的定值。 发明内容 0005 有鉴于此， 本发明提供了一种交流滤波器的背景谐波电压计算方法和装置以解决 现有的背景谐波电压测定方法难以准确地测得直流换流站的背景谐波电压进而导致无法 准确计算出交流滤波器。

12、的定值的技术问题。 0006 为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 0007 本发明实施例提供了一种交流滤波器的背景谐波电压计算方法， 所述交流滤波器 设于直流换流站， 包括以下步骤： 0008 获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数据； 其中， 所述选 定变电站是根据所述直流换流站的位置确定的； 0009 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行 分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 0010 根据交流电网数据计算出每一个所述选定变电站各次的等效谐波阻抗； 0011 根据所述各次谐波电压、 所述各次谐波电流和所述等效谐波阻。

13、抗计算出每一个所 说明书 1/10 页 4 CN 111913039 A 4 述选定变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 0012 比较每一个所述初始背景谐波电压， 选择最大的初始背景谐波电压为交流滤波器 的背景谐波电压。 0013 进一步地， 0014 根据所述谐波电压、 所述谐波电流和所述等效谐波阻抗计算出每一个所述选定变 电站在每个时间段的初始背景谐波电压的步骤中， 包括： 0015 采用以下公式计算所述初始背景谐波电压： 0016 0017其中，表示第m个选定变电站n次的初始背景谐波电压， s表示第s个等效谐波 源，表示第m个选定变电站n次的谐波电压，表示第m个选定变电站n次的谐。

14、波电流， Znm表示第m个选定变电站n次的等效谐波阻抗。 0018 进一步地， 0019 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行 分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流的步骤中， 包括： 0020 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用快速傅里叶分解 法进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流。 0021 进一步地， 0022 在获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数据的步骤之 前， 包括： 0023 以直流换流站为中心， 选择与所述直流换流站直接相连的或所述直流换流站的电 气距离小于预设距离的变电站为。

15、所述选定变电站， 其中所述选定变电站的数量为三个或三 个以上。 0024 进一步地， 0025 每一个所述选定变电站的站点电压波形和所述站点电流波形是通过故障录波方 式采集的。 0026 进一步地， 0027 每一个所述选定变电站的站点电压波形和所述站点电流波形是连续采集的， 其中 连续采集周期至少为7天， 每一次采集的时间间隔为小于或等于1小时。 0028 本发明实施例提供了一种交流滤波器的背景谐波电压计算装置， 所述交流滤波器 设于直流换流站， 包括： 0029 信息获取模块， 用于获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电 网数据； 其中， 所述选定变电站是根据所述直流换流站。

16、的位置确定的； 0030 波形分析模块， 用于对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采 用谐波分析法进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 0031 阻抗计算模块， 用于根据交流电网数据计算出每一个所述选定变电站各次的等效 谐波阻抗； 0032 初始背景谐波电压计算模块， 用于根据所述各次谐波电压、 所述各次谐波电流和 所述等效谐波阻抗计算出每一个所述选定变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 说明书 2/10 页 5 CN 111913039 A 5 0033 背景谐波电压选择模块， 用于比较每一个所述初始背景谐波电压， 选择最大的初 始背景谐波电压为交流滤。

17、波器的背景谐波电压。 0034 进一步地， 0035 初始背景谐波电压计算模块还用于采用以下公式计算所述初始背景谐波电压： 0036 0037其中，表示第m个选定变电站n次的初始背景谐波电压， s表示第s个等效谐波 源，表示第m个选定变电站n次的谐波电压，表示第m个选定变电站n次的谐波电流， Znm 表示第m个选定变电站n次的等效谐波阻抗。 0038 本发明实施例提供了一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并 可在处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述程序时实现以下步骤: 0039 获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数据； 其中， 所述选 定变电站。

18、是根据所述直流换流站的位置确定的； 0040 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行 分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 0041 根据交流电网数据计算出每一个所述选定变电站各次的等效谐波阻抗； 0042 根据所述各次谐波电压、 所述各次谐波电流和所述等效谐波阻抗计算出每一个所 述选定变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 0043 比较每一个所述初始背景谐波电压， 选择最大的初始背景谐波电压为交流滤波器 的背景谐波电压。 0044 本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 该程序 被处理器执行时实现以下步骤: 00。

19、45 获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数据； 其中， 所述选 定变电站是根据所述直流换流站的位置确定的； 0046 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行 分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 0047 根据交流电网数据计算出每一个所述选定变电站各次的等效谐波阻抗； 0048 根据所述各次谐波电压、 所述各次谐波电流和所述等效谐波阻抗计算出每一个所 述选定变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 0049 比较每一个所述初始背景谐波电压， 选择最大的初始背景谐波电压为交流滤波器 的背景谐波电压。 0050 本发明实施例中的。

20、交流滤波器的背景谐波电压计算方法、 装置、 计算机设备和计 算机可读存储介质， 首先获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数 据； 其中， 选定变电站是根据直流换流站的位置确定的； 然后对每一个选定变电站的站点电 压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次 谐波电流； 根据交流电网数据计算出每一个选定变电站各次的等效谐波阻抗； 根据各次谐 波电压、 各次谐波电流和等效谐波阻抗计算出每一个选定变电站在每个时间段各次的初始 背景谐波电压； 比较每一个初始背景谐波电压， 选择最大的初始背景谐波电压为交流滤波 器的背景谐波电压。 该方法选择多个交。

21、流变电站(即选定变电站)作为背景谐波测试点， 能 说明书 3/10 页 6 CN 111913039 A 6 最大程度保证在直流换流站投运后交流系统网络结构稳定， 从而保证测试点测试数据的准 确性， 然后根据测试点测试数据来计算初始计算背景谐波电压， 并选择最大值作为背景谐 波电压能够有效的保证交流滤波器的设计裕度。 附图说明 0051 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据 提供的附图获得。

22、其他的附图。 0052 图1为本发明实施例中交流滤波器的背景谐波电压计算方法应用环境示意图； 0053 图2为本发明实施例中交流滤波器定值计算原理图； 0054 图3为本发明实施例为背景谐波与谐波电流的关系示意图； 0055 图4为本发明实施例中交流滤波器的背景谐波电压计算方法流程示意图； 0056 图5为本发明实施例中直流换流站的连接图； 0057 图6为本发明实施例交流滤波器的背景谐波电压计算装置结构示意图； 0058 图7为本发明实施例中计算机设备结构示意图。 具体实施方式 0059 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施。

23、例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范 围。 0060 为了更详细说明本发明， 下面结合附图对本发明提供的一种交流滤波器的背景谐 波电压计算方法、 装置、 计算机设备和计算机可读存储介质， 进行具体地描述。 0061 本方法运用于图1的终端102中， 终端可以是个人计算机、 笔记本电脑等， 终端102 与检测设备104进行通讯连接， 检测设备104可以设置在各选定变电站， 用来检测或记录选 定变电站电压、 流入站内的电流波形以及交流电网数据。 可选地， 检测设备104可以是波形 采集器、 。

24、故障录波器等。 0062 其中， 终端102与检测设备104采用本地接口连接时， 检测设备104可以将采集的电 压波形、 电流波形以及交流电网数据发送至终端102中。 另外， 终端102也可以通过指令获取 检测设备104中各选定变电站的电压波形、 电流波形以及交流电网数据。 0063 交流滤波器定值的计算模型如图2至图3所示。 Ub为背景谐波。 定值计算相当于两 个状态回路的叠加。 当考虑背景谐波时， SW1和SW3闭合， 此时滤波器阻抗与系统谐波阻抗形 成串联关系。 当考虑谐波电流时， SW2和SW3闭合， 滤波器阻抗与系统阻抗形成并联关系。 无 论是并联关系还是串联关系， 均在发生最大谐振。

25、时， 可以得到交流滤波器设备上最大的电 压和电流应力。 由上述分析， 交流滤波器与交流系统的并联关系对交流滤波器性能和定值 均有影响， 而交流滤波器与交流系统的串联关系则主要对定值有影响。 因此， 在计算交流滤 波器定值时要背景谐波， 计算出背景谐波电压就显得尤为重要。 另外， 背景谐波是指交流电 网自身的谐波， 谐波电流是直流换流站产生的谐波电流， 其中背景谐波与谐波电流的关系 说明书 4/10 页 7 CN 111913039 A 7 如图3所示。 0064 在一个实施例中， 如图4所示， 提供了一种交流滤波器的背景谐波电压计算方法， 以该方法应用于图1中的终端为例进行说明， 交流滤波器设。

26、于直流换流站， 包括以下步骤： 0065 步骤S402， 获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数据； 其 中， 选定变电站是根据直流换流站的位置确定的； 0066 交流滤波器设置于直流换流站(该直流环流站通常是处于规划中且尚未建立的) 中， 因此在计算交流滤波器定值的参数或因素(即背景谐波电压)时以直流换流站的位置为 中心选择变电站(即选定变电站)作为测试点。 可选地， 选定变电站数量可以是一个或多个， 为了保证后期计算出的背景谐波电压的准确性， 通常会选择至少3个选定变电站作为测试 点。 0067 在一个实施例中， 在获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电。

27、 网数据的步骤之前， 包括： 以直流换流站为中心， 选择与直流换流站直接相连的或直流换流 站的电气距离小于预设距离的变电站为选定变电站， 其中选定变电站的数量为三个或三个 以上。 0068 具体地， 在确定选定变电站时， 通常是以直流换流站的连接图(如图5所示)为参 考， 以直流换流站(即图5中的新建站)为中心， 选择与直流换流站直接相连的或电气距离较 近的变电站作为选定变电站。 一般情况下， 在确定选定变电站时一般要求至少有一个选定 变电站延伸到与直流换流站直接相连的交流变电站节点的下一个交流变电站节点。 0069 其中， 预设距离是一个可以预先设置的值， 该值的选择可以参考直流换流站与其 。

28、他变电站的距离来确定。 另外， 选择的选定变电站通常为500kV交流变电站。 选择多个选定 变电站作为测试点， 可以使得测得的数据更加准确且贴合实际情况。 0070 站点电压波形、 站点电流波形为选定变电站电网中产生的电压、 电流形成的波形。 交流电网数据是指选定变电站中与交流电网相关数据， 主要包括发电机数据、 变压器数据、 负荷数据、 线路数据、 无功补偿设备数据、 电力电子设备等。 0071 在一个实施例中， 每一个选定变电站的站点电压波形和站点电流波形是通过故障 录波方式采集的。 0072 其中， 故障录波是电力系统中常用的一种设备或系统， 可在电力系统发生故障时， 自动地、 准确地记。

29、录故障前、 后过程的各种电气量的变化情况， 通过这些电气量的分析、 比 较， 对分析处理事故、 判断保护是否正确动作、 提高电力系统安全运行水平均有着重要作 用。 故障录波器最主要的作用就是记录波形。 在本实施例中， 采用故障录波能准确地记录各 选定变电站的站点电压波形以及站点电流波形。 0073 在一个实施例中， 每一个选定变电站的站点电压波形和站点电流波形是连续采集 的， 其中连续采集周期至少为7天， 每一次采集的时间间隔为小于或等于1小时。 0074 具体而言， 根据电网的运行特点， 电网谐波以及负荷等再不同时间段是变化的， 通 常是按照白天、 晚上以及一周甚至一年等呈现周期性变化。 因。

30、此， 为了获得准确地电压波形 以及电流波形， 对选定变电站的谐波采用周期性采集方式， 即在一个采集周期中连续进行 采集。 0075 可选地， 连续采集周期为至少7天。 由于电力系统的负荷随着星期而变化， 如周一 到周五为工作日， 办公场所及工厂负荷大。 而周六周日为休息日， 娱乐场所负荷大。 即一周 说明书 5/10 页 8 CN 111913039 A 8 内负荷发生变化， 但周与周之间负荷变化规律基本一致， 因此， 可以选择7天为一个连续采 集周期。 0076 此外， 在对选定变电站进行站点电压波形和站点电流波形时可以持续不间断的采 集， 也可以是在整个采集周期中选择采集时间点， 在每个采。

31、集时间点上进行采集。 其中， 采 集时间点通常是按照一天(即24小时)为单位进行选择， 每一次集采的时间间隔小于或等于 1个小时。 且每一次采集的时长不能过短， 至少在1S以上(即单次录波的时间至少持续1S)。 可选地， 采集的时段应为重负荷期。 另外， 录波频率不小于5kHz。 0077 由于对于每一个选定变电站都是进行周期性录波， 因此每个选定变电站的站点电 压波形和站点电流波形都是有很多个或组的。 0078 步骤S404， 对每一个选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法 进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 0079 在本实施例中， 需要对每一个选定变电。

32、站的每一个站点电压波形和站点电流波形 都进行分析， 得到各个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流。 可选地， 对于每一个选定变 电站需要至少25次谐波电压和谐波电流数据。 0080 在一个可选地实施方式中， 对每一个选定变电站的站点电压波形和站点电流波形 采用谐波分析法进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流的步骤中， 包 括： 0081 对每一个选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用快速傅里叶分解法进 行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流。 0082 快速傅里叶分解(FFT)， 是离散傅氏变换的快速算法， 它是根据离散傅氏变换的 奇、 偶、 虚、 实等特性， 。

33、对离散傅立叶变换的算法进行改进获得的。 FFT可以快速地将连续的 站点电压波形和站点电流波形变换成离散的各次谐波电压和各次谐波电流， 且计算量小。 0083 步骤S406， 根据交流电网数据计算出每一个选定变电站各次的等效谐波阻抗； 0084 步骤S408， 根据各次谐波电压、 各次谐波电流和等效谐波阻抗计算出每一个选定 变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 0085 在一个实施例中， 根据谐波电压、 谐波电流和等效谐波阻抗计算出每一个选定变 电站在每个时间段的初始背景谐波电压的步骤中， 包括： 0086 采用以下公式计算初始背景谐波电压： 0087 0088其中，表示第m个选定变电站n。

34、次的初始背景谐波电压， s表示第s个等效谐波 源，表示第m个选定变电站n次的谐波电压，表示第m个选定变电站n次的谐波电流， Znm表示第m个选定变电站n次的等效谐波阻抗。 0089 步骤S410， 比较每一个初始背景谐波电压， 选择最大的初始背景谐波电压为交流 滤波器的背景谐波电压。 0090可选地， 背景谐波电压通过以下公式计算得到：其中表示n 次的背景谐波电压。 采用多个选定变电站的计算结果的最大值作为交交流滤波器的背景谐 波电压， 充分保证了交流滤波器的设计裕度。 说明书 6/10 页 9 CN 111913039 A 9 0091 本发明实施例中的交流滤波器的背景谐波电压计算方法， 首。

35、先获取各选定变电站 的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数据； 其中， 选定变电站是根据直流换流站的位 置确定的； 然后对每一个选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行 分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 根据交流电网数据计算出每一个 选定变电站各次的等效谐波阻抗； 根据各次谐波电压、 各次谐波电流和等效谐波阻抗计算 出每一个选定变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 比较每一个初始背景谐波电 压， 选择最大的初始背景谐波电压为交流滤波器的背景谐波电压。 该方法选择多个交流变 电站(即选定变电站)作为背景谐波测试点， 能最大程度保证在直流换流站投运后交。

36、流系统 网络结构稳定， 从而保证测试点测试数据的准确性， 然后根据测试点测试数据来计算初始 计算背景谐波电压， 并选择最大值作为背景谐波电压能够有效的保证交流滤波器的设计裕 度。 0092 上述本发明公开的实施例中详细描述了一种交流滤波器的背景谐波电压计算方 法， 对于本发明公开的上述方法可采用多种形式的设备实现， 因此本发明还公开了对应上 述方法的交流滤波器的背景谐波电压计算装置， 下面给出具体的实施例进行详细说明。 0093 请参阅附图6， 为本发明实施例公开的一种交流滤波器的背景谐波电压计算装置， 交流滤波器设于直流换流站， 包括： 0094 信息获取模块602， 用于获取各选定变电站的。

37、站点电压波形、 站点电流波形和交流 电网数据； 其中， 选定变电站是根据直流换流站的位置确定的； 0095 波形分析模块604， 用于对每一个选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采 用谐波分析法进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 0096 阻抗计算模块606， 用于根据交流电网数据计算出每一个选定变电站各次的等效 谐波阻抗； 0097 初始背景谐波电压计算模块608， 用于根据各次谐波电压、 各次谐波电流和等效谐 波阻抗计算出每一个选定变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 0098 背景谐波电压选择模块610， 用于比较每一个初始背景谐波电压， 选择最大的初始 背。

38、景谐波电压为交流滤波器的背景谐波电压。 0099 在一个实施例中， 初始背景谐波电压计算模块还用于采用以下公式计算初始背景 谐波电压： 0100 0101其中，表示第m个选定变电站n次的初始背景谐波电压， s表示第s个等效谐波 源，表示第m个选定变电站n次的谐波电压，表示第m个选定变电站n次的谐波电流， Znm表示第m个选定变电站n次的等效谐波阻抗。 0102 在一个实施例中， 波形分析模块， 还用于对每一个选定变电站的站点电压波形和 站点电流波形采用快速傅里叶分解法进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐 波电流。 0103 在一个实施例中， 还包括： 选定变电站选择模块， 用于以直。

39、流换流站为中心， 选择 与直流换流站直接相连的或直流换流站的电气距离小于预设距离的变电站为选定变电站， 其中选定变电站的数量为三个或三个以上。 说明书 7/10 页 10 CN 111913039 A 10 0104 在一个实施例中， 每一个选定变电站的站点电压波形和站点电流波形是通过故障 录波方式采集的。 0105 在一个实施例中， 每一个选定变电站的站点电压波形和站点电流波形是连续采集 的， 其中连续采集周期至少为7天， 每一次采集的时间间隔为小于或等于1小时。 0106 关于交流滤波器的背景谐波电压计算装置的具体限定可以参见上文中对于交流 滤波器的背景谐波电压计算方法的限定， 在此不再赘。

40、述。 上述交流滤波器的背景谐波电压 计算装置中的各个模块可全部或部分通过软件、 硬件及其组合来实现。 上述各模块可以硬 件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中， 也可以以软件形式存储于计算机设备中 的存储器中， 以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。 0107 本发明实施例还提供了一种计算机设备， 该计算机设备可以是服务器， 其内部结 构图可以如图7所示。 该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、 存储器、 网络接口和 数据库。 其中， 该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。 该计算机设备的存储器包 括非易失性存储介质、 内存储器。 该非易失性存储介质存储有操作系统、 计算机。

41、程序和数据 库。 该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。 该计算 机设备的数据库用于存储电阻等效模型、 等效子模型的数据， 以及存储执行计算时得到的 等效电阻、 工作电阻以及接触电阻。 该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络 连接通信。 该计算机程序被处理器执行时以实现一种交流滤波器的背景谐波电压计算方 法。 0108 本领域技术人员可以理解， 图7中示出的结构， 仅仅是与本申请方案相关的部分结 构的框图， 并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定， 具体的计算机设备 可以包括比图中所示更多或更少的部件， 或者组合某些部件， 或者具有不同的部件布。

42、置。 0109 在一个实施例中， 提供了一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上 并可在处理器上运行的计算机程序， 处理器执行计算机程序时实现以下步骤： 0110 获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数据； 其中， 所述选 定变电站是根据所述直流换流站的位置确定的； 0111 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行 分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流； 0112 根据交流电网数据计算出每一个所述选定变电站各次的等效谐波阻抗； 0113 根据所述各次谐波电压、 所述各次谐波电流和所述等效谐波阻抗计算出每一个所 述选定。

43、变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 0114 比较每一个所述初始背景谐波电压， 选择最大的初始背景谐波电压为交流滤波器 的背景谐波电压。 0115 在一个实施例中， 处理器执行计算机程序时还实现以下步骤： 根据所述谐波电压、 所述谐波电流和所述等效谐波阻抗计算出每一个所述选定变电站在每个时间段的初始背 景谐波电压的步骤中， 包括： 0116 采用以下公式计算所述初始背景谐波电压： 0117 0118其中，表示第m个选定变电站n次的初始背景谐波电压， s表示第s个等效谐波 说明书 8/10 页 11 CN 111913039 A 11 源，表示第m个选定变电站n次的谐波电压，表示第m个选。

44、定变电站n次的谐波电流， Znm 表示第m个选定变电站n次的等效谐波阻抗。 0119 进一步地， 0120 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行 分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流的步骤中， 包括： 0121 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用快速傅里叶分解 法进行分析， 得到每个时间段的各次谐波电压和各次谐波电流。 0122 进一步地， 0123 在获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数据的步骤之 前， 包括： 0124 以直流换流站为中心， 选择与所述直流换流站直接相连的或所述直流换流站的电 气距离小于。

45、预设距离的变电站为所述选定变电站， 其中所述选定变电站的数量为三个或三 个以上。 0125 进一步地， 0126 每一个所述选定变电站的站点电压波形和所述站点电流波形是通过故障录波方 式采集的。 0127 进一步地， 0128 每一个所述选定变电站的站点电压波形和所述站点电流波形是连续采集的， 其中 连续采集周期至少为7天， 每一次采集的时间间隔为小于或等于1小时。 0129 本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 计算 机程序被处理器执行时实现以下步骤： 获取各选定变电站的站点电压波形、 站点电流波形 和交流电网数据； 其中， 所述选定变电站是根据所述直流换流站。

46、的位置确定的； 对每一个所 述选定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行分析， 得到每个时间段 的各次谐波电压和各次谐波电流； 根据交流电网数据计算出每一个所述选定变电站各次的 等效谐波阻抗； 根据所述各次谐波电压、 所述各次谐波电流和所述等效谐波阻抗计算出每 一个所述选定变电站在每个时间段各次的初始背景谐波电压； 比较每一个所述初始背景谐 波电压， 选择最大的初始背景谐波电压为交流滤波器的背景谐波电压。 0130 在一个实施例中， 计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤： 根据所述谐波电 压、 所述谐波电流和所述等效谐波阻抗计算出每一个所述选定变电站在每个时间段的初始 背景谐波。

47、电压的步骤中， 包括： 采用以下公式计算所述初始背景谐波电压： 0131 0132其中，表示第m个选定变电站n次的初始背景谐波电压， s表示第s个等效谐波 源，表示第m个选定变电站n次的谐波电压，表示第m个选定变电站n次的谐波电流， Znm表示第m个选定变电站n次的等效谐波阻抗。 0133 在一个实施例中， 计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤： 对每一个所述选 定变电站的站点电压波形和站点电流波形采用谐波分析法进行分析， 得到每个时间段的各 次谐波电压和各次谐波电流的步骤中， 包括： 对每一个所述选定变电站的站点电压波形和 站点电流波形采用快速傅里叶分解法进行分析， 得到每个时间段的各次谐。

48、波电压和各次谐 说明书 9/10 页 12 CN 111913039 A 12 波电流。 0134 在一个实施例中， 计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤： 在获取各选定变 电站的站点电压波形、 站点电流波形和交流电网数据的步骤之前， 包括： 以直流换流站为中 心， 选择与所述直流换流站直接相连的或所述直流换流站的电气距离小于预设距离的变电 站为所述选定变电站， 其中所述选定变电站的数量为三个或三个以上。 0135 在一个实施例中， 计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤： 每一个所述选定 变电站的站点电压波形和所述站点电流波形是通过故障录波方式采集的。 0136 在一个实施例中， 计算机程。

49、序被处理器执行时还实现以下步骤： 每一个所述选定 变电站的站点电压波形和所述站点电流波形是连续采集的， 其中连续采集周期至少为7天， 每一次采集的时间间隔为小于或等于1小时。 0137 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述， 每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处， 各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 对于实施例公开的装置 而言， 由于其与实施例公开的方法相对应， 所以描述的比较简单， 相关之处参见方法部分说 明即可。 0138 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、 处理器执 行的软件模块， 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置于随机存储器(RAM。

50、)、 内存、 只读存 储器(ROM)、 电可编程ROM、 电可擦除可编程ROM、 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-ROM、 或技术 领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。 0139 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人 员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。 说明书 10/10 页 13 CN 111913039 A 13 图1 图2 图3 说明书附图 1/4 页 14 CN 111913039 A 14 图4 说明书附图 2/4 页 15 CN 111913039 A 15 。