CN105978015A - 一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置 - Google Patents
一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105978015A CN105978015A CN201610458876.XA CN201610458876A CN105978015A CN 105978015 A CN105978015 A CN 105978015A CN 201610458876 A CN201610458876 A CN 201610458876A CN 105978015 A CN105978015 A CN 105978015A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alternating current
- current filter
- excision
- filter
- disc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/001—Methods to deal with contingencies, e.g. abnormalities, faults or failures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]
Abstract
本发明公开一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置,根据交流电压和无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值;将投入的交流滤波器分为参与滤波功能和不参与滤波功能两种情况;根据绝对最小滤波器配置表确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数;如果不参与滤波功能的交流滤波器组数大于或等于需要切除的交流滤波器切除总数定值,则只切除不参与滤波功能的交流滤波器,否则,则切除不参与滤波功能的交流滤波器和剩余组数组参与滤波功能的交流滤波器,切除参与滤波功能的交流滤波器时,根据滤波性能计算各类型切除组数,有序、快速地切除交流滤波器,有效抑制交流电网出现过电压或快速满足无功功率需求。
Description
技术领域
本发明属于高压直流输电、特高压直流输电领域,尤其涉及一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置。
背景技术
高压直流输电、特高压直流输电采用晶闸管作为开关器件,由于晶闸管只能控制开通,不能控制关断,在传送有功功率的同时产生谐波并需要消耗大量的无功功率,因此需要滤除谐波和提供无功功率,通常是通过配置不同滤波性能的交流滤波器来实现。如果交流电网故障产生过电压,或者接入到较弱的交流系统或孤岛运行的换流器发生闭锁、紧急停运、功率回降或者连续换相失败,无功补偿设备若不能及时切除就很容易产生交流过电压。交流过电压会损坏换流站内的高压侧交流滤波器和换流变压器、低压侧换流器冷却等设备,严重时甚至导致直流闭锁。
传统的高压直流输电、特高压直流输电的交流滤波器切除策略通过查绝对最小滤波器配置表和最小滤波器配置表得到,缺点是只能实现单组交流滤波器切除,不能快速有效地抑制交流过电压和满足快速无功调节需求。
发明内容
本发明的目的,在于提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置,其可实现单次切除单组或多组交流滤波器,能快速有效地抑制过电压。
为了达成上述目的,本发明提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值ns,如果切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时,则切除总数定值为所有投入的交流滤波器组数之和;
(2)将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器:
参与滤波功能的交流滤波器按照电路结构和优先级分为类型1、类型2、…、类型m,投入的组数分别为n1、n2、…、nm;不参与滤波功能的交流滤波器统一为类型c,投入的组数为nc;
(3)确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数n1-Δn1、n2-Δn2、…、nm-Δnm,式中,Δn1、Δn2、…、Δnm为循环切除基准值,具有相同的等效切除滤波器组数,类型1、类型2、…、类型m切除的优先级从低到高;
(4)当需要切除交流滤波器时,如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数nc大于或等于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns,则只切除ns组类型c交流滤波器;
(5)当需要切除交流滤波器时,如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数nc小于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns,则除切除全部投入的nc组类型c交流滤波器外,另外再切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器。
上述方案中:所述步骤(1)的切除总数定值取值方法包括:
当切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时,则切除总数定值为所有投入的交流滤波器组数之和;
当交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器组数,切除总数定值组交流滤波器后不满足当前功率下的绝对最小滤波器要求,切除总数定值为交流滤波器总数与当前功率下的绝对最小滤波器组数差值;
当交流滤波器总数大于最小功率下的绝对最小滤波器组数,切除总数定值组交流滤波器后不满足最小功率下的绝对最小滤波器要求,切除总数定值为交流滤波器总数与最小功率下的绝对最小滤波器组数差值;
当交流滤波器总数等于或小于最小功率下的绝对最小滤波器组数,切除总数定值为0;
根据系统交流电压和无功功率需求综合计算得到,切除总数定值与交流电压正相关,与无功功率需求负相关。
上述方案中:所述步骤(2)中参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型相关的交流滤波器;不参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型不相关的交流滤波器。所述绝对最小滤波器是为防止滤波设备过负荷所需要投入的最小滤波器组数。
上述方案中:所述步骤(3)的循环切除基准值根据绝对最小滤波器配置表得到,如果绝对最小滤波器配置表中各种类型参与滤波功能的交流滤波器存在数目相等的工况且遵循循环切除原则,其值设为0;否则,如果交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器,选取绝对最小滤波器配置表中当前功率下类型1、类型2、…、类型m的滤波器组数,如果交流滤波器总数等于或小于当前功率下的绝对最小滤波器,选取当前交流滤波器按优先级切除1组后类型1、类型2、…、类型m的滤波器组数。
上述方案中:所述步骤(5)的切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器的切除方法具体包括,经过步骤(3)确定所述具有相同的等效切除滤波器组数后,当存在多余的不按照滤波器类型循环切除的交流滤波器组数时,优先切除上述多余的不按照滤波器类型循环切除的交流滤波器组。
所述步骤(5)的切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器,按照步骤(3)所述具有相同的等效切除滤波器组数后,当剩余的交流滤波器按照滤波器类型循环切除时,切除方法如下:
选取类型1、类型2、…、类型m等效切除滤波器组数最大值,如果最大值多于1个,则选择最大值对应的切除优先级高的类型,设为优先切除类型j,其组数为nj,类型1、类型2、…、类型m所对应的切除的交流滤波器组数分别为:
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分别为类型1、类型2、类型j-1、类型j、类型j+1、类型j+2、类型m-1、类型m切除的交流滤波器组数;ceil为向上取整函数。
另外本发明还提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置,其特征在于,所述装置包括:
检测单元,检测交流电网的交流电压、交流滤波器投入状态,检测换流器的运行状态;
无功功率控制单元,计算交流滤波器提供的无功功率和换流器消耗的无功功率;根据系统需求计算切除总数定值,根据本发明提供的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,计算切除的各种类型交流滤波器组数;
交流滤波器切除单元,当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足切除条件时,根据无功功率控制单元计算得到的各种类型交流滤波器切除组数按照一定规则切除相应的交流滤波器。
上述方案中:所述检测单元,检测换流器的运行状态通过以下一种或几种信号来识别:解锁信号、运行信号、闭锁信号、保护闭锁信号、紧急停运信号、换相失败信号、直流电压、直流电流。
上述方案中:所述交流滤波器切除单元,所述切除条件指交流电压高、交流滤波器给交流电网提供大量无功功率或换流器解锁信号消失、运行信号消失、闭锁信号出现、保护闭锁信号出现、紧急停运信号出现、换相失败、功率回降或换流器无功功率过剩。
上述方案中:所述交流滤波器切除单元,所述按照一定规则切除相应的交流滤波器指同一类型的交流滤波器按照后投入的交流滤波器先退出、或先投入的交流滤波器先退出、或按照交流滤波器大组顺序选择退出、或按照交流滤波器的运行状态选择退出、或随机选择交流滤波器退出。
本发明可实现单次切除单组或多组交流滤波器,实现有序、快速地切除交流滤波器,有效抑制交流电网出现过电压或无功功率过剩。
附图说明
图1是高压直流输电换流站主接线示意图;
图2是本发明的流程示意图;
图3是本发明的控制装置的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明的技术方案进行详细说明。
高压直流输电换流站主接线示意图如图1所示,极1换流变压器103一端通过交流进线开关102与交流母线101相连,另一端直接连接换流器104;极2换流变压器113一端通过交流进线开关112与交流母线101相连,另一端直接连接换流器114;交流滤波器组124通过交流开关组123与交流母线101相连,交流滤波器组124包含多组交流滤波器,每组交流滤波器可通过交流开关的分合选择从交流电网中切除或投入,要指出的是,交流电网是三相的,然而在图1中为清楚起见仅示出一相。极1换流器高压直流母线105和中性母线109之间连接直流滤波器108,极1高压直流母线105通过隔离开关106与直流线路107相连,极1中性母线109通过隔离开关110与接地极线路111相连,接地极线路111与接地极122相连;极2换流器高压直流母线115和中性母线119之间连接直流滤波器118,极1高压直流母线115通过隔离开关116与直流线路117相连,极1中性母线119通过隔离开关120与接地极线路121相连,接地极线路121与接地极122相连。
本发明提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,如图2所示,根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值,将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器,根据绝对最小滤波器配置表确定参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数,计算切除的各种类型交流滤波器组数,当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足切除条件时,根据无功功率控制单元计算切除的各种类型交流滤波器组数切除相应的交流滤波器。
实施例1:
高压直流输电整流站的交流滤波器典型配置为BP11/BP13型交流滤波器4组,HP24/36型交流滤波器4组,HP3型交流滤波器3组,SC型交流滤波器5组,分别通过隔离开关与换流站交流母线相连。交流滤波器通过隔离开关连接到交流电网为投入状态,交流滤波器通过隔离开关与交流电网断开为退出状态。绝对最小滤波器典型配置表如表1所示,不同功率水平下绝对最小滤波器配置不同。以额定功率8000MW运行时为例,此时BP11/BP13、HP24/36、HP3全部投入,SC投入4组。
表1高压直流输电绝对最小滤波器配置表
具体实现方法包括如下步骤:
(1)根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值ns,如ns=4;
(2)将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器:BP11/BP13、HP24/36、HP3型交流滤波器参与滤波功能;SC型交流滤波器不参与滤波功能;
BP11/BP13为类型1,投入组数为n1=4;HP24/36为类型2,投入组数为n2=4;HP3为类型3,投入组数为n3=3;SC为类型c,投入组数nc=4;
(3)根据绝对最小滤波器配置表确定参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数n1-Δn1、n2-Δn2、…、nm-Δnm,本实施例绝对最小滤波器配置表中各种类型参与滤波功能的交流滤波器存在数目相等的工况,如功率大于400MW后,类型1、类型2和类型3的交流滤波器组数各为1组(表1中的第2行),并且遵循循环切除原则,因此,循环切除基准值Δn1=Δn2=…=Δnm=0;
(4)当需要切除交流滤波器时,因为nc≥ns,则只切除ns=4组SC型交流滤波器;
切除后,各种类型的交流滤波器数目为:n1=4,n2=4,n3=3,nc=0;
(5)交流滤波器切除后,正常情况下,交流电压或无功功率满足需求;如果极端情况下仍需要切除ns组交流滤波器,此时nc<ns,则不切除SC型交流滤波器;切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器,切除方法如下:
类型1、类型2、类型3等效切除滤波器组数分别为n1-Δn1=4、n2-Δn2=4、n3-Δn3=3,最大值多于1个,则选择最大值对应的切除的优先级高的类型2,类型1、类型2、类型3切除的交流滤波器组数计算如下:
n2_disc=ceil((ns-nc)/m)=ceil((4-0)/3)=2;
n1_disc=ceil((ns-nc-n2_disc)/(m-1))=ceil((4-0-2)/(3-1))=1;
n3_disc=ceil((ns-nc-n2_disc-n1_disc)/(m-j))=ceil((4-0-2-1)/(3-2))=1;
切除后,各种类型的交流滤波器数目为:n1=3,n2=2,n3=2,nc=0;
(6)正常情况下,交流电压或无功功率满足需求;如果极端情况下仍需要切除ns组交流滤波器,类型1、类型2、类型3等效切除滤波器组数分别为n1-Δn1=3、n2-Δn2=2、n3-Δn3=2,选取优先切除类型1,类型1、类型2、类型3切除的交流滤波器组数计算如下:
n1_disc=ceil((ns-nc)/m)=ceil((4-0)/3)=2;
n3_disc=ceil((ns-nc-n1_disc)/(m-j))=ceil((4-0-2)/(3-1))=1;
n2_disc=ceil((ns-nc-n1_disc-n3_disc)/(m-j-1))=ceil((4-0-2-1)/(3-1-1))=1;
切除后,各种类型的交流滤波器数目为:n1=1,n2=1,n3=1,nc=0;
(7)正常情况下,交流电压或无功功率满足需求;如果极端情况下仍需要切除交流滤波器,新的切除总数定值需要满足ns≤n1+n2+n3+nc,如果根据交流电压或无功功率需求计算得到新的切除总数定值ns=3;类型1、类型2、类型3等效切除滤波器组数分别为n1-Δn1=1、n2-Δn2=1、n3-Δn3=1,选取优先切除类型3,类型1、类型2、类型3切除的交流滤波器组数计算如下:
n3_disc=ceil((ns-nc)/m)=ceil((3-0)/3)=1;
n2_disc=ceil((ns-nc-n3_disc)/(m-1))=ceil((3-0-1)/(3-1))=1;
n1_disc=ceil((ns-nc-n3_disc-n2_disc)/(m-2))=ceil((3-0-1-1)/(3-2))=1;
至此,所有交流滤波器切除完毕。
步骤(5)中,当交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器组数,切除总数定值组交流滤波器不满足当前功率下的绝对最小滤波器要求,为了保证直流输电系统不因为绝对最小滤波器不满足发生功率回降,ns可选取交流滤波器总数与当前功率下的绝对最小滤波器组数差值,根据上述需求计算得到ns=3,类型1、类型2、类型3切除的交流滤波器组数计算如下:
n2_disc=ceil((ns-nc)/m)=ceil((3-0)/3)=1;
n1_disc=ceil((ns-nc-n2_disc)/(m-1))=ceil((3-0-1)/(3-1))=1;
n3_disc=ceil((ns-nc-n2_disc-n1_disc)/(m-j))=ceil((3-0-1-1)/(3-2))=1;
步骤(7)中,当交流滤波器总数大于最小功率下的绝对最小滤波器组数,切除总数定值组交流滤波器不满足最小功率下的绝对最小滤波器要求,为了保证直流输电系统不因为绝对最小滤波器不满足发生跳闸,ns可选取交流滤波器总数与最小功率下的绝对最小滤波器组数差值,根据上述需求计算得到ns=1,类型1、类型2、类型3切除的交流滤波器组数计算如下:
n3_disc=ceil((ns-nc)/m)=ceil((1-0)/3)=1;
n2_disc=ceil((ns-nc-n3_disc)/(m-1))=ceil((1-0-1)/(3-1))=0;
n1_disc=ceil((ns-nc-n3_disc-n2_disc)/(m-2))=ceil((1-0-1-0)/(3-2))=0;
实施例2:
高压直流输电逆变站交流滤波器的典型配置为HP12/24型交流滤波器8组,HP3型交流滤波器2组,SC型交流滤波器8组,分别通过隔离开关与换流站交流母线相连。交流滤波器通过隔离开关连接到交流电网为投入状态,交流滤波器通过隔离开关与交流电网断开为退出状态。绝对最小滤波器典型配置表如表2所示,不同功率水平下绝对最小滤波器配置不同。以额定功率8000MW运行时为例,此时HP12/24、HP3全部投入,SC投入6组。
表2高压直流输电绝对最小滤波器配置表
具体实现方法包括如下步骤:
(1)根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值ns,如ns=4;
(2)将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器:HP12/24、HP3型交流滤波器参与滤波功能;SC型交流滤波器不参与滤波功能;
HP24/36为类型1,投入组数为n1=8;HP3为类型2,投入组数为n2=2;SC为类型c,投入组数nc=6;
(3)根据绝对最小滤波器配置表确定参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数n1-Δn1、n2-Δn2、…、nm-Δnm,本实施例绝对最小滤波器配置表中各种类型参与滤波功能的交流滤波器不存在数目相等的工况,选择循环切除基准值为8000MW的绝对最小滤波器Δn1=4,Δn2=1(表2中的第5行);
(4)当需要切除交流滤波器时,因为nc≥ns,则只切除4组SC型交流滤波器;
切除后,各种类型的交流滤波器数目为:n1=8,n2=2,nc=2;
(5)交流滤波器切除后,正常情况下,交流电压或无功功率满足需求;如果极端情况下仍需要切除ns组交流滤波器,此时nc<ns,则切除2组SC型交流滤波器;根据绝对最小滤波器配置表,HP12/24型交流滤波器的数量n1>6时不参与类型1和类型2的循环切除,对于不参与循环切除的参与滤波功能的交流滤波器优先切除,切除2组类型1的交流滤波器;
切除后,各种类型的交流滤波器数目为:n1=6,n2=2,nc=0;
(6)交流滤波器切除后,正常情况下,交流电压或无功功率满足需求;如果极端情况下仍需要切除ns组交流滤波器,切除方法如下:
类型1、类型2等效切除滤波器组数分别为n1-Δn1=2、n2-Δn2=1,选择优先切除类型1,类型1、类型2切除的交流滤波器组数计算如下:
n2_disc=ceil((ns-nc)/m)=ceil((4-0)/2)=2;
n1_disc=ceil((ns-nc-n2_disc)/(m-1))=ceil((4-0-2)/(2-1))=2;
切除后,各种类型的交流滤波器数目为:n1=4,n2=0,nc=0;
(7)类型1变为不参与循环切除的参与滤波功能的交流滤波器,如仍需要切除交流滤波器,切除4组类型1的交流滤波器;
至此,所有交流滤波器切除完毕。
步骤(6)中,当交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器组数,切除总数定值组交流滤波器不满足当前功率下的绝对最小滤波器要求,为了保证直流输电系统不因为绝对最小滤波器不满足发生功率回降,可选取交流滤波器总数与最小功率下的绝对最小滤波器组数差值,根据上述需求计算得到ns=3,类型1、类型2切除的交流滤波器组数计算如下:
n2_disc=ceil((ns-nc)/m)=ceil((3-0)/2)=2;
n1_disc=ceil((ns-nc-n2_disc)/(m-1))=ceil((3-0-2)/(2-1))=1;
步骤(7)中,当交流滤波器总数大于最小功率下的绝对最小滤波器组数,切除总数定值组交流滤波器不满足最小功率下的绝对最小滤波器要求,为了保证直流输电系统不因为绝对最小滤波器不满足发生跳闸,ns可选取交流滤波器总数与最小功率下的绝对最小滤波器组数差值,根据上述需求计算得到ns=2,因此,切除2组类型1的交流滤波器。
本发明提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置,如图3所示,用于执行上述的交流滤波器切除处理,控制装置包括:
检测单元31,检测交流电网的交流电压、交流滤波器连接状态,检测换流器的运行状态;
无功功率控制单元32,计算交流滤波器提供的无功功率和换流器消耗的无功功率;根据所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,计算切除的各种类型交流滤波器组数;
交流滤波器切除单元33,当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足切除条件时,根据无功功率控制单元计算得到的各种类型交流滤波器切除组数按照一定规则切除相应的交流滤波器。
检测换流器的运行状态通过以下一种或几种信号来识别:解锁信号、运行信号、闭锁信号、保护闭锁信号、紧急停运信号、换相失败信号、直流电压、直流电流。切除条件指交流电压高、交流滤波器给交流电网提供大量无功功率或换流器解锁信号消失、运行信号消失、闭锁信号出现、保护闭锁信号出现、紧急停运信号出现、换相失败、功率回降或换流器无功功率过剩。按照一定规则切除相应的交流滤波器指同一类型的交流滤波器按照后投入的交流滤波器先退出、或先投入的交流滤波器先退出、或按照交流滤波器大组顺序选择退出、或按照交流滤波器的运行状态选择退出、或随机选择交流滤波器退出。
本发明的方法和控制装置适用于高压直流输电的交流滤波器切除方法。此种交流滤波器切除方法既适用于单个交流滤波器切除;也适用于多个交流滤波器同时切除。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
Claims (11)
1.一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值ns,如果切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时,则切除总数定值为所有投入的交流滤波器组数之和;
(2)将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器:
参与滤波功能的交流滤波器按照电路结构和优先级分为类型1、类型2、…、类型m,投入的组数分别为n1、n2、…、nm;不参与滤波功能的交流滤波器统一为类型c,投入的组数为nc;
(3)确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数n1-Δn1、n2-Δn2、…、nm-Δnm,式中,Δn1、Δn2、…、Δnm为循环切除基准值,具有相同的等效切除滤波器组数,类型1、类型2、…、类型m切除的优先级从低到高;
(4)当需要切除交流滤波器时,如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数nc大于或等于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns,则只切除ns组类型c交流滤波器;
(5)当需要切除交流滤波器时,如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数nc小于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns,则除切除全部投入的nc组类型c交流滤波器外,另外再切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器。
2.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,其特征在于:所述步骤(1)的切除总数定值取值方法包括:
101、当切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时,则切除总数定值为所有投入的交流滤波器组数之和;
102、当交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器组数,切除总数定值组交流滤波器后不满足当前功率下的绝对最小滤波器要求,切除总数定值为交流滤波器总数与当前功率下的绝对最小滤波器组数差值;
103、当交流滤波器总数大于最小功率下的绝对最小滤波器组数,切除总数定值组交流滤波器后不满足最小功率下的绝对最小滤波器要求,切除总数定值为交流滤波器总数与最小功率下的绝对最小滤波器组数差值;
104、当交流滤波器总数等于或小于最小功率下的绝对最小滤波器组数,切除总数定值为0;
105、根据系统交流电压和无功功率需求综合计算得到,切除总数定值与交流电压正相关,与无功功率需求负相关。
3.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,其特征在于:所述步骤(2)的参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型相关的交流滤波器;不参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型不相关的交流滤波器。
4.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,其特征在于:所述步骤(3)中,参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数的确定方式为,根据高压直流输电系统的需求,由绝对最小滤波器配置表确定或者由最小滤波器配置表确定,,其中,所述绝对最小滤波器是为防止滤波设备过负荷所需要投入的最小滤波器组数;所述最小滤波器是为满足滤除谐波的需要投入的最小滤波器组数。
5.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,其特征在于:所述步骤(3)的循环切除基准值根据绝对最小滤波器配置表得到,如果绝对最小滤波器配置表中各种类型参与滤波功能的交流滤波器存在数目相等的工况且遵循循环切除原则,其值设为0;否则,如果交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器,选取绝对最小滤波器配置表中当前功率下类型1、类型2、…、类型m的滤波器组数,如果交流滤波器总数等于或小于当前功率下的绝对最小滤波器,选取当前交流滤波器按优先级切除1组后类型1、类型2、…、类型m的滤波器组数。
6.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,其特征在于:步骤(5)所述切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器的切除方法具体包括,经过步骤(3)确定所述具有相同的等效切除滤波器组数后,当存在多余的不按照滤波器类型循环切除的交流滤波器组数时,优先切除上述多余的不按照滤波器类型循环切除的交流滤波器组。
7.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,其特征在于步骤(5)的切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器,按照步骤(3)所述具有相同的等效切除滤波器组数后,当剩余的交流滤波器按照滤波器类型循环切除时,切除方法如下:
选取类型1、类型2、…、类型m等效切除滤波器组数最大值,如果最大值多于1个,则选择最大值对应的切除优先级高的类型,设为优先切除类型j,其组数为nj,类型1、类型2、…、类型m所对应的切除的交流滤波器组数分别为:
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分别为类型1、类型2、类型j-1、类型j、类型j+1、类型j+2、类型m-1、类型m切除的交流滤波器组数;ceil为向上取整函数。
8.一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置,其特征在于,所述装置包括:
检测单元,检测交流电网的交流电压、交流滤波器投入状态,检测换流器的运行状态;
无功功率控制单元,计算交流滤波器提供的无功功率和换流器消耗的无功功率;根据系统需求计算切除总数定值,根据权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法,计算切除的各种类型交流滤波器组数;
交流滤波器切除单元,当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足切除条件时,根据无功功率控制单元计算得到的各种类型交流滤波器切除组数按照一定规则切除相应的交流滤波器。
9.如权利要求8所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置,其特征在于:所述检测单元,检测换流器的运行状态通过以下一种或几种信号来识别:解锁信号、运行信号、闭锁信号、保护闭锁信号、紧急停运信号、换相失败信号、直流电压、直流电流。
10.如权利要求8所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置,其特征在于:所述交流滤波器切除单元中,切除条件指交流电压高、交流滤波器给交流电网提供大量无功功率或换流器解锁信号消失、运行信号消失、闭锁信号出现、保护闭锁信号出现、紧急停运信号出现、换相失败、功率回降或换流器无功功率过剩。
11.如权利要求8所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置,其特征在于:所述交流滤波器切除单元,所述按照一定规则切除相应的交流滤波器指同一类型的交流滤波器按照后投入的交流滤波器先退出、或先投入的交流滤波器先退出、或按照交流滤波器大组顺序选择退出、或按照交流滤波器的运行状态选择退出、或随机选择交流滤波器退出。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610458876.XA CN105978015B (zh) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610458876.XA CN105978015B (zh) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105978015A true CN105978015A (zh) | 2016-09-28 |
CN105978015B CN105978015B (zh) | 2018-09-11 |
Family
ID=57022668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610458876.XA Active CN105978015B (zh) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105978015B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106505550A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-03-15 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种用于高压直流输电的交流滤波器投入方法和控制装置 |
CN106532732A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-03-22 | 国网上海市电力公司 | 高压直流输电系统中对交流滤波器组的无功控制方法 |
WO2020088030A1 (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 许继集团有限公司 | 一种直流输电系统及其后备无功控制装置 |
CN112103929A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-18 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局 | 一种同塔双回直流换流站交流滤波器投入选相分闸方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103701133A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-02 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 高压直流输电系统低功率运行情况下的无功控制方法 |
-
2016
- 2016-06-22 CN CN201610458876.XA patent/CN105978015B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103701133A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-02 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 高压直流输电系统低功率运行情况下的无功控制方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张燕琴等: ""无功控制在南桥换流站的应用"", 《电力电容器》 * |
洪妙等: ""换流站交流滤波器的配置与控制功能优化"", 《电力电容器与无功补偿》 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106532732A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-03-22 | 国网上海市电力公司 | 高压直流输电系统中对交流滤波器组的无功控制方法 |
CN106505550A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-03-15 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种用于高压直流输电的交流滤波器投入方法和控制装置 |
CN106505550B (zh) * | 2016-12-12 | 2019-05-07 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种用于高压直流输电的交流滤波器投入方法和控制装置 |
WO2020088030A1 (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 许继集团有限公司 | 一种直流输电系统及其后备无功控制装置 |
CN112103929A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-18 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局 | 一种同塔双回直流换流站交流滤波器投入选相分闸方法 |
CN112103929B (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-22 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局 | 一种同塔双回直流换流站交流滤波器投入选相分闸方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105978015B (zh) | 2018-09-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Nanao multi-terminal VSC-HVDC project for integrating large-scale wind generation | |
EP2650998B1 (en) | Cascade converter station and multi-end cascade hvdc power transmission system | |
CN102082432B (zh) | 级联换流站和级联多端高压直流输电系统 | |
CN105978015A (zh) | 一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置 | |
CN107732951B (zh) | 直流闭锁故障冲击交流通道的多资源协调控制方法和装置 | |
CN100568657C (zh) | 高压直流输电系统50Hz和100Hz保护整定方法 | |
WO2015124176A1 (en) | Energy storage system comprising a modular multi-level converter | |
CN102945004A (zh) | 一种多馈入直流输电系统实时数字仿真模型 | |
CN107565594B (zh) | 考虑受端电压偏差影响的多直流间功率提升量分配方法 | |
CN103887810A (zh) | 基于短路比动态跟踪的直流系统持续换相失败判断方法 | |
CN105429165B (zh) | 一种向多落点无源网络供电的多端混合直流输电系统拓扑及控制方法 | |
CN103701146B (zh) | 一种提升直流故障稳态电压约束的直流输电能力的方法 | |
CN104426346B (zh) | 一种链式换流阀的自励软启动方法 | |
CN103500261A (zh) | 直流输电系统故障模拟方法 | |
CN107342582B (zh) | 一种环网状柔性直流输电系统的平波电抗器参数设计方法 | |
CN111049121A (zh) | 一种多端直流系统接地极入地电流协调控制方法 | |
CN110401194A (zh) | 一种燃气蒸汽联合循环分布式能源三电源快切系统及方法 | |
CN110912109A (zh) | 低压直流供配电设备及方法 | |
CN104934982B (zh) | 一种多直流馈入系统的直流分区方法 | |
CN104471815A (zh) | 用于串联mtdc系统的双极高压/低压换流站 | |
CN102157929A (zh) | 多端特高压直流输电系统主接线方法 | |
CN103034760A (zh) | 一种超高压直流输电系统实时数字仿真模型 | |
CN106505550B (zh) | 一种用于高压直流输电的交流滤波器投入方法和控制装置 | |
Eugeny et al. | HVDC LCC technology and power quality issues in cross-border electrical power transmission Russia—Finland | |
CN110048596A (zh) | 一种高压变频器制动电路拓扑结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |