一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法和控制裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法和控制裝置，根據交流電壓和無功功率需求設置需要切除的交流濾波器切除總數定值；將投入的交流濾波器分為參與濾波功能和不參與濾波功能兩種情況；根據絕對最小濾波器配置表確定各種類型參與濾波功能的交流濾波器等效切除濾波器組數；如果不參與濾波功能的交流濾波器組數大于或等于需要切除的交流濾波器切除總數定值，則只切除不參與濾波功能的交流濾波器，否則，則切除不參與濾波功能的交流濾波器和剩余組數組參與濾波功能的交流濾波器，切除參與濾波功能的交流濾波器時，根據濾波性能計算各類型切除組數，有序、快速地切除交流濾波器，有效抑制交流電網出現過電壓或快速滿足無功功率需求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高壓直流輸電、特高壓直流輸電領域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法和控制裝置。
技術介紹
高壓直流輸電、特高壓直流輸電采用晶閘管作為開關器件，由于晶閘管只能控制開通，不能控制關斷，在傳送有功功率的同時產生諧波并需要消耗大量的無功功率，因此需要濾除諧波和提供無功功率，通常是通過配置不同濾波性能的交流濾波器來實現。如果交流電網故障產生過電壓，或者接入到較弱的交流系統或孤島運行的換流器發生閉鎖、緊急停運、功率回降或者連續換相失敗，無功補償設備若不能及時切除就很容易產生交流過電壓。交流過電壓會損壞換流站內的高壓側交流濾波器和換流變壓器、低壓側換流器冷卻等設備，嚴重時甚至導致直流閉鎖。傳統的高壓直流輸電、特高壓直流輸電的交流濾波器切除策略通過查絕對最小濾波器配置表和最小濾波器配置表得到，缺點是只能實現單組交流濾波器切除，不能快速有效地抑制交流過電壓和滿足快速無功調節需求。
技術實現思路
本專利技術的目的，在于提供一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法和控制裝置，其可實現單次切除單組或多組交流濾波器，能快速有效地抑制過電壓。為了達成上述目的，本專利技術提供一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法，其特征在于包括如下步驟：(1)根據交流電壓或無功功率需求設置需要切除的交流濾波器切除總數定值ns，如果切除總數定值大于所有投入的交流濾波器組數之和時，則切除總數定值為所有投入的交流濾波器組數之和；(2)將投入的交流濾波器分為參與濾波功能的交流濾波器和不參與濾波功能的交流濾波器：參與濾波功能的交流濾波器按照電路結構和優先級分為類型1、類型2、…、<br>
類型m，投入的組數分別為n1、n2、…、nm；不參與濾波功能的交流濾波器統一為類型c，投入的組數為nc；(3)確定各種類型參與濾波功能的交流濾波器等效切除濾波器組數n1-Δn1、n2-Δn2、…、nm-Δnm，式中，Δn1、Δn2、…、Δnm為循環切除基準值，具有相同的等效切除濾波器組數，類型1、類型2、…、類型m切除的優先級從低到高；(4)當需要切除交流濾波器時，如果不參與濾波功能的交流濾波器類型c組數nc大于或等于需要切除的交流濾波器切除總數定值ns，則只切除ns組類型c交流濾波器；(5)當需要切除交流濾波器時，如果不參與濾波功能的交流濾波器類型c組數nc小于需要切除的交流濾波器切除總數定值ns，則除切除全部投入的nc組類型c交流濾波器外，另外再切除ns-nc組參與濾波功能的交流濾波器。上述方案中：所述步驟(1)的切除總數定值取值方法包括：當切除總數定值大于所有投入的交流濾波器組數之和時，則切除總數定值為所有投入的交流濾波器組數之和；當交流濾波器總數大于當前功率下的絕對最小濾波器組數，切除總數定值組交流濾波器后不滿足當前功率下的絕對最小濾波器要求，切除總數定值為交流濾波器總數與當前功率下的絕對最小濾波器組數差值；當交流濾波器總數大于最小功率下的絕對最小濾波器組數，切除總數定值組交流濾波器后不滿足最小功率下的絕對最小濾波器要求，切除總數定值為交流濾波器總數與最小功率下的絕對最小濾波器組數差值；當交流濾波器總數等于或小于最小功率下的絕對最小濾波器組數，切除總數定值為0；根據系統交流電壓和無功功率需求綜合計算得到，切除總數定值與交流電壓正相關，與無功功率需求負相關。上述方案中：所述步驟(2)中參與濾波功能的交流濾波器是與絕對最小濾波器需求類型相關的交流濾波器；不參與濾波功能的交流濾波器是與絕對最小濾波器需求類型不相關的交流濾波器。所述絕對最小濾波器是為防止濾波設備過負荷所需要投入的最小濾波器組數。上述方案中：所述步驟(3)的循環切除基準值根據絕對最小濾波器配置表得到，如果絕對最小濾波器配置表中各種類型參與濾波功能的交流濾波器存在數
目相等的工況且遵循循環切除原則，其值設為0；否則，如果交流濾波器總數大于當前功率下的絕對最小濾波器，選取絕對最小濾波器配置表中當前功率下類型1、類型2、…、類型m的濾波器組數，如果交流濾波器總數等于或小于當前功率下的絕對最小濾波器，選取當前交流濾波器按優先級切除1組后類型1、類型2、…、類型m的濾波器組數。上述方案中：所述步驟(5)的切除ns-nc組參與濾波功能的交流濾波器的切除方法具體包括，經過步驟(3)確定所述具有相同的等效切除濾波器組數后，當存在多余的不按照濾波器類型循環切除的交流濾波器組數時，優先切除上述多余的不按照濾波器類型循環切除的交流濾波器組。所述步驟(5)的切除ns-nc組參與濾波功能的交流濾波器，按照步驟(3)所述具有相同的等效切除濾波器組數后，當剩余的交流濾波器按照濾波器類型循環切除時，切除方法如下：選取類型1、類型2、…、類型m等效切除濾波器組數最大值，如果最大值多于1個，則選擇最大值對應的切除優先級高的類型，設為優先切除類型j，其組數為nj,類型1、類型2、…、類型m所對應的切除的交流濾波器組數分別為：nj_disc＝ceil((ns-nc)/m)；nj-1_disc＝ceil((ns-nc-nj_disc)/(m-1))；…n1_disc＝ceil((ns-nc-nj_disc-nj-1_disc-…-n2_disc)/(m-j+1))；nm_disc＝ceil((ns-nc-nj_disc-nj-1_disc-…-n2_disc-n1_disc)/(m-j))；nm-1_disc＝ceil((ns-nc-nj_disc-nj-1_disc-…-n2_disc-n1_disc-nm_disc)/(m-j-1))；…nj+1_disc＝ceil((ns-nc-nj_disc-nj-1_disc-…-n2_disc-n1_disc-nm_disc-…-nj+2_disc)/(m-m+1))；式中，n1_disc、n2_disc、nj-1_disc、nj_disc、nj+1_disc、nj+2_disc、nm-1_disc、nm_disc分別為類型1、類型2、類型j-1、類型j、類型j+1、類型j+2、類型m-1、類型m切除的交流濾波器組數；ceil為向上取整函數。另外本專利技術還提供一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：檢測單元，檢測交流電網的交流電壓、交流濾波器投入狀態，檢測換流器的運行狀態；無功功率控制單元，計算交流濾波器提供的無功功率和換流器消耗的無功功率；根據系統需求計算切除總數定值，根據本專利技術提供的一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法，計算切除的各種類型交流濾波器組數；交流濾波器切除單元，當交流電壓、無功功率交換量或換流器的運行狀態滿足切除條件時，根據無功功率控制單元計算得到的各種類型交流濾波器切除組數按照一定規則切除相應的交流濾波器。上述方案中：所述檢測單元，檢測換流器的運行狀態通過以下一種或幾種信號來識別：解鎖信號、運行信號、閉鎖信號、保護閉鎖信號、緊急停運信號、換相失敗信號、直流電壓、直流電流。上述方案中：所述交流濾波器切除單元，所述切除條件指交流電壓高、交流濾波器給交流電網提供大量無功功率或換流器解鎖信號消失、運行信號消失、閉鎖信號出現、保護閉鎖信號出現、緊急停運信號出現、換相失敗、功率回降或換流器無功功率過剩。上述方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)根據交流電壓或無功功率需求設置需要切除的交流濾波器切除總數定值ns，如果切除總數定值大于所有投入的交流濾波器組數之和時，則切除總數定值為所有投入的交流濾波器組數之和；(2)將投入的交流濾波器分為參與濾波功能的交流濾波器和不參與濾波功能的交流濾波器：參與濾波功能的交流濾波器按照電路結構和優先級分為類型1、類型2、…、類型m，投入的組數分別為n1、n2、…、nm；不參與濾波功能的交流濾波器統一為類型c，投入的組數為nc；(3)確定各種類型參與濾波功能的交流濾波器等效切除濾波器組數n1?Δn1、n2?Δn2、…、nm?Δnm，式中，Δn1、Δn2、…、Δnm為循環切除基準值，具有相同的等效切除濾波器組數，類型1、類型2、…、類型m切除的優先級從低到高；(4)當需要切除交流濾波器時，如果不參與濾波功能的交流濾波器類型c組數nc大于或等于需要切除的交流濾波器切除總數定值ns，則只切除ns組類型c交流濾波器；(5)當需要切除交流濾波器時，如果不參與濾波功能的交流濾波器類型c組數nc小于需要切除的交流濾波器切除總數定值ns，則除切除全部投入的nc組類型c交流濾波器外，另外再切除ns?nc組參與濾波功能的交流濾波器。...

【技術特征摘要】
1.一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)根據交流電壓或無功功率需求設置需要切除的交流濾波器切除總數定值ns，如果切除總數定值大于所有投入的交流濾波器組數之和時，則切除總數定值為所有投入的交流濾波器組數之和；(2)將投入的交流濾波器分為參與濾波功能的交流濾波器和不參與濾波功能的交流濾波器：參與濾波功能的交流濾波器按照電路結構和優先級分為類型1、類型2、…、類型m，投入的組數分別為n1、n2、…、nm；不參與濾波功能的交流濾波器統一為類型c，投入的組數為nc；(3)確定各種類型參與濾波功能的交流濾波器等效切除濾波器組數n1-Δn1、n2-Δn2、…、nm-Δnm，式中，Δn1、Δn2、…、Δnm為循環切除基準值，具有相同的等效切除濾波器組數，類型1、類型2、…、類型m切除的優先級從低到高；(4)當需要切除交流濾波器時，如果不參與濾波功能的交流濾波器類型c組數nc大于或等于需要切除的交流濾波器切除總數定值ns，則只切除ns組類型c交流濾波器；(5)當需要切除交流濾波器時，如果不參與濾波功能的交流濾波器類型c組數nc小于需要切除的交流濾波器切除總數定值ns，則除切除全部投入的nc組類型c交流濾波器外，另外再切除ns-nc組參與濾波功能的交流濾波器。2.如權利要求1所述的一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法，其特征在于：所述步驟(1)的切除總數定值取值方法包括：101、當切除總數定值大于所有投入的交流濾波器組數之和時，則切除總數定值為所有投入的交流濾波器組數之和；102、當交流濾波器總數大于當前功率下的絕對最小濾波器組數，切除總數定值組交流濾波器后不滿足當前功率下的絕對最小濾波器要求，切除總數定值為交流濾波器總數與當前功率下的絕對最小濾波器組數差值；103、當交流濾波器總數大于最小功率下的絕對最小濾波器組數，切除總數定值組交流濾波器后不滿足最小功率下的絕對最小濾波器要求，切除總數定值為
\t交流濾波器總數與最小功率下的絕對最小濾波器組數差值；104、當交流濾波器總數等于或小于最小功率下的絕對最小濾波器組數，切除總數定值為0；105、根據系統交流電壓和無功功率需求綜合計算得到，切除總數定值與交流電壓正相關，與無功功率需求負相關。3.如權利要求1所述的一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法，其特征在于：所述步驟(2)的參與濾波功能的交流濾波器是與絕對最小濾波器需求類型相關的交流濾波器；不參與濾波功能的交流濾波器是與絕對最小濾波器需求類型不相關的交流濾波器。4.如權利要求1所述的一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法，其特征在于：所述步驟(3)中，參與濾波功能的交流濾波器等效切除濾波器組數的確定方式為，根據高壓直流輸電系統的需求，由絕對最小濾波器配置表確定或者由最小濾波器配置表確定，，其中，所述絕對最小濾波器是為防止濾波設備過負荷所需要投入的最小濾波器組數；所述最小濾波器是為滿足濾除諧波的需要投入的最小濾波器組數。5.如權利要求1所述的一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法，其特征在于：所述步驟(3)的循環切除基準值根據絕對最小濾波器配置表得到，如果絕對最小濾波器配置表中各種類型參與濾波功能的交流濾波器存在數目相等的工況且遵循循環切除原則，其值設為0；否則，如果交流濾波器總數大于當前功率下的絕對最小濾波器，選取絕對最小濾波器配置表中當前功率下類型1、類型2、…、類型m的濾波器組數，如果交流濾波器總數等于或小于當前功率下的絕對最小濾波器，選取當前交流濾波器按優先級切除1組后類型1、類型2、…、類型m的濾波器組數。6.如權利要求1所述的一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧東斌，薛海平，張慶武，王永平，蒲瑩，劉孝輝，盧亞軍，尹健，張云曉，
申請(專利權)人：南京南瑞繼保電氣有限公司，南京南瑞繼保工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32