(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 202111617703.5 (22)申请日 2021.12.27 (71)申请人 国网青海省电力公司电力科 学研究 院 地址 810000 青海省西宁市城西区五四西 路8号 申请人 国网青海省电力公司 　 深圳市中电 电力技术股份有限公司 (72)发明人 刘可　车克杉　王轩　王昕　闫涵　 杨嘉　杨放南　李剑武　刘冬平　 郭财　张启晟　韩峰俊　邰向花　 王少飞　杨军　王学斌　刘禹彤　 赵金朝　罗敏　杨文丽　徐国祥　 祝学年　(74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 代理人 杨浩林 (51)Int.Cl. H02J 3/01(2006.01) H02J 3/18(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种用于静止同步补偿器的稳态谐波建模 方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于静止同步补偿器的 稳态谐波建模 方法， 其包括采用线性化方法对静 止同步补偿器交流电压外环进行谐波建模， 得到 交流电压外环的谐波模型； 建立直流电压外环的 谐波模型； 基于交流电压外环的谐波模型和直流 电压外环的谐波模型， 建立电流内环的谐波模 型； 基于电流内环的谐波模型， 得到静止同步补 偿器的输 出电压参考值方程， 并基于输出电压参 考值方程计算得到调制比； 基于调制比， 根据交 直流侧谐波传递关系构建静止同步补偿器输出 电压方程， 并对其进行标幺化处理； 基于静止同 步补偿器输出与并网点电压电流的关系， 建立静 止同步补偿器的完整谐波模型。 本发 明能够定量 评估电网背景谐波与静止同步补偿器的相互作 用， 并具有足够的精确性。 权利要求书4页 说明书11页 附图7页 CN 114301067 A 2022.04.08 CN 114301067 A 1.一种用于静止同步补偿器的稳态 谐波建模方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 采用线性化方法对静止同步补偿器交流电压外环进行谐波建模， 得到交流电压外 环的谐波模型； S2、 建立直流电压外环的谐波模型； S3、 基于交流电压外环 的谐波模型和直流电压外环 的谐波模型， 建立电流内环的谐波 模型； S4、 基于电流内环的谐波模型， 得到静止同步补偿器的输出电压参考值方程， 并基于输 出电压参 考值方程计算得到调制比； S5、 基于调制比， 根据交直流侧 谐波传递关系构建静止同步补偿器输出电压方程， 并对 其进行标幺化处 理； S6、 基于静止同步补偿器输出与并网点电压电流的关系， 建立静止同步补偿器的完整 谐波模型。 2.根据权利要求1所述的用于静止同步补偿器的稳态谐波建模方法， 其特征在于， 步骤 S1中得到交流电压 外环的谐波模型的具体过程包括： S1‑1、 根据公式： 得到交流电压外环的谐波模型中的交流电压外环输入量 的差分 其中 为 公共耦合点交流电压的稳态值， 为公共耦合点三相电压经过Par k变换后得到的并网点 电压d轴分量的稳态值， 为稳态时公共耦合点三相电压经过Park变换后得到的并网点 电压d轴分量 的差分， 为公共耦合点三相电压经过Park变换后得到的并网点电压q 轴分量的稳态值， 为稳态时公共耦合点三相电压经过Park变换后得到的并网点电压q 轴分量 的差分； S1‑2、 令 则 根据公式： 得到交流电压外环的谐波模型中的并网电流h次谐波q轴分量参考值Iq‑refh； 其中H1(·) 为交流电压外环传递函数， s为拉普拉斯算子， 为交流电压h 次谐波外环输入量参考 值， 为交流电压 h次谐波外环输入量。 3.根据权利要求1所述的用于静止同步补偿器的稳态谐波建模方法， 其特征在于， 步骤 S2中建立 直流电压外环的谐波模型的具体方法包括： 根据公式： Id‑refh＝H2(s)*(Vdc‑refh‑Vdch)权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114301067 A 2得到直流电压外环的谐波模型中的并网电流h次谐波d轴分量参考值Id‑refh； 其中Vdc‑refh 为直流电压h次谐波外环输入量参考值， Vdch为直流电压外环输入量Vdc的h次分量， H2(·)为 直流电压外环传递函数， s为拉普拉斯算子， C为静止 同步补偿器直流侧电容， 表示 在t时刻对直 流电流外环输入量 Idc求积分。 4.根据权利要求1所述的用于静止同步补偿器的稳态谐波建模方法， 其特征在于， 步骤 S3的具体方法包括： 基于交流电压 外环的谐波模型和直 流电压外环的谐波模型中的参数， 根据公式： Vqh＝H3(s)*(Iqh‑Iq‑refh) Vdh＝H3(s)*(Idh‑Id‑refh) 得到电流内环的谐波模型中的电流内环输出电压h次谐波q轴分量Vqh和电流内环输出 电压h次谐波d轴分量Vdh； 其中H3(·)为电流内环传递函数， s为拉普拉斯算子， Iq‑refh为并网 电流h次谐波q轴分量 参考值， Id‑refh为并网电流h次谐波d轴分量 参考值。 5.根据权利要求1所述的用于静止同步补偿器的稳态谐波建模方法， 其特征在于， 步骤 S4中得到静止同步补偿 器的输出电压参考值方程， 并基于输出电压参考值方程计算得到调 制比的具体方法包括： 基于电流内环的谐波模型中的参数， 根据公式： Ua‑refh＝cos(ω1t+θ1)×Vdh‑sin(ω1t+θ1)×Vqh 得到静止同步补偿器的输出电压参考值方程中静止同步补偿器a相h次谐波输出电压 参考值Ua‑refh和输出电压参考值与PWM相互作用得到的调制比 其中ω1为并网点电压基 频频率， θ1为对应的基频电压相位角， cos为余弦函数， sin为正弦函数， t为时刻， KPWM为PWM 比例系数， Vnom‑p为基准相电压， Vdc0为直流电压稳态值。 6.根据权利要求1所述的用于静止同步补偿器的稳态谐波建模方法， 其特征在于， 步骤 S5中构建静止同步补偿器输出电压方程和进行 标幺化处 理的具体方法包括： S5‑1、 根据公式： 构建静止 同步补偿器输出电压方程； 其中Vcah为静止同步补偿器a相输出电压参考值， 为静止同步补偿器电压 输入量， 为输出电压参 考值与PWM相互作用得到的调制比；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114301067 A 3