Fast Analysis Method for Power System Harmonic Resonance Based on Adaptive Step Sizes

HU Zhimin; HU Haitao; LI Zhaoyang; AI Lei; YOU Yihong; ZHANG Huaying

doi:10.7500/AEPS20231122003

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Fast Analysis Method for Power System Harmonic Resonance Based on Adaptive Step Sizes

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Fast Analysis Method for Power System Harmonic Resonance Based on Adaptive Step Sizes
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 16, Pages: 165-173(2024)
- 作者机构：
  
  1. 西南交通大学电气工程学院,四川省成都市 610031
  2. 南方电网公司新型智慧城市高品质供电联合实验室(深圳供电局有限公司),广东省深圳市 518020
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  China Southern Power Grid Company Limited(090000KK52220014/SZKJXM20220021)
- DOI：10.7500/AEPS20231122003
  CLC：
- Received：22 November 2023，
  
  Revised：2024-02-07，
  
  Published Online：04 June 2024，
  
  Published：25 August 2024
- 稿件说明：
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胡智敏,胡海涛,李朝阳等.基于自适应步长的电力系统谐波谐振快速分析方法[J].电力系统自动化,2024,48(16):165-173.

HU Zhimin,HU Haitao,LI Zhaoyang,et al.Fast Analysis Method for Power System Harmonic Resonance Based on Adaptive Step Sizes[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(16):165-173.
胡智敏,胡海涛,李朝阳等.基于自适应步长的电力系统谐波谐振快速分析方法[J].电力系统自动化,2024,48(16):165-173. DOI： 10.7500/AEPS20231122003.

HU Zhimin,HU Haitao,LI Zhaoyang,et al.Fast Analysis Method for Power System Harmonic Resonance Based on Adaptive Step Sizes[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(16):165-173. DOI： 10.7500/AEPS20231122003.

摘要

随着电力系统的快速发展，其规模越来越大、节点数量越来越多，频率扫描法和模态分析法作为目前应用最为广泛的两种谐波谐振分析方法，计算效率亟须提升。在传统方法的基础上，文中分别提出基于自适应步长的频率扫描法和基于自适应步长的模态分析法。首先，通过设置相应判据自适应改变扫描步长，使扫描区间能够快速到达谐振频率点附近，大幅减少了计算量；然后，在谐振频率点附近使用二次插值法确定谐振频率，保证了谐振频率计算精度；最后，以IEEE 14节点、IEEE 39节点和IEEE 118节点系统为例进行分析。结果表明，与传统方法相比，所提两种方法在保证谐振频率精度的同时可大幅提高运算速度，验证了所提方法的准确性和高效性。

Abstract

With the rapid development of power system

its scale is getting larger and the number of nodes is increasing. As the two most widely used harmonic resonance analysis methods

the frequency scanning method and modal analysis method urgently need to be improved on the computational efficiency. Based on traditional methods

the frequency scanning method based on the adaptive step size and the modal analysis method based on the adaptive step size are proposed

respectively. First

by setting corresponding criteria to adaptively change the scanning step size

the scanning interval can quickly reach the vicinity of the resonant frequency point

thus greatly reducing the computational cost. Then

the quadratic interpolation method is used near the resonant frequency point to determine the resonant frequency

thus guaranteeing the calculation accuracy of the resonant frequency. Finally

the IEEE 14-bus

IEEE 39-bus and IEEE118-bus systems are taken as examples for analysis. The results show that compared with traditional methods

the proposed two methods can greatly improve the calculation speed while ensuring the accuracy of the resonant frequency

verifying the accuracy and efficiency of the proposed methods.

关键词

Keywords

references

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