CN115173435A - 一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法、系统及介质 - Google Patents
一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法、系统及介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法、系统及介质,包括:构建包括滤波电容、谐振电容、谐振电感和阻尼电阻的C型滤波器;滤波电容的第一端与谐振电容的第一端、以及阻尼电阻的第一端连接,谐振电容的第二端与谐振电感的第一端连接,谐振电感的第二端与阻尼电阻的第二端连接并连接地;根据柔性直流输电系统的参数和C型滤波器的元件连接关系,确定C型滤波器中各元件对应的参数值,将已确定各元件对应的参数值的C型滤波器中滤波电容的第二端并联在柔性直流输电系统的交流母线处,实现对柔性直流输电系统的高频振荡抑制。本发明通过由谐振电容和谐振电感构成的串联谐振支路,以减小流过阻尼电阻的电流和C型滤波器的功率损耗。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统领域,尤其涉及一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法、系统及介质。
背景技术
柔性直流输电系统具有控制灵活度高、可扩展性好等特点,在电网异步互联、大规模新能源送出等领域获得广泛应用。然而随着多个柔性直流输电工程的投运,在调试或运行过程中出现了频率高达几百上千赫兹的高频振荡现象。高频振荡的存在不仅会影响电能质量,更可能导致设备损坏、系统停运。因此,研究柔性直流输电系统高频振荡抑制方法具有重要意义。
针对上述振荡抑制方法问题,目前已有较多研究,大致可分为有源阻尼法和无源阻尼法两类。有源阻尼法通过在控制器加入附加阻尼环节阻碍高频信号的传输来抑制高频振荡,如二阶低通滤波器、非线性滤波器等。然而有源阻尼法本身存在控制延时,可能造成谐振峰移动,对系统稳定性存在潜在影响,且难以在宽频率范围内达到较好的振荡抑制效果。无源阻尼法通过为高频谐波分量提供低阻抗通路来实现高频振荡抑制,如单调谐滤波器、二阶高通滤波器等,但以上方法存在基波损耗高、宽频率范围振荡抑制效果差等问题。因此,研究一种基波损耗低、宽频率范围振荡抑制效果好的振荡抑制方法尤为重要。
发明内容
本发明提供了一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法、系统及介质,以提升C型滤波器的振荡抑制效果,并减小流过阻尼电阻的电流和C型滤波器的功率损耗。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法,包括:
构建包括若干个元件的C型滤波器;其中,各所述元件分别为滤波电容、谐振电容、谐振电感和阻尼电阻,所述滤波电容的第一端与所述谐振电容的第一端、以及所述阻尼电阻的第一端连接,所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接,所述谐振电感的第二端与所述阻尼电阻的第二端连接并连接地;
根据所述柔性直流输电系统的参数和所述C型滤波器的元件连接关系,确定所述C型滤波器中各所述元件对应的参数值,并将已确定各元件对应的参数值的所述C型滤波器中所述滤波电容的第二端并联在所述柔性直流输电系统的交流母线处,实现对所述柔性直流输电系统的高频振荡抑制。
实施本发明实施例,通过构建包括若干个元件的C型滤波器,并根据柔性直流输电系统的参数和C型滤波器的元件连接关系,确定C型滤波器中的各元件对应的参数值,此时由于C型滤波器在高频段近似呈现阻性,所以在将已确定各元件对应的参数值的C型滤波器并联在柔性直流输电系统的交流母线处之后,就相当于增大了原来的柔性直流输电系统的高频段阻尼,进而避免了发生振荡,即实现对柔性直流输电系统的高频振荡抑制,以避免宽频率范围内振荡效果差的问题,从而提升C型滤波器的振荡抑制效果。同时,利用由谐振电容和谐振电感构成的串联谐振支路,能够减小流过阻尼电阻的电流,从而减小C型滤波器的功率损耗。
作为优选方案,所述滤波电容对应的参数值的确定,具体为:
获取基波角频率、所述柔性直流输电系统对应的最大无功功率和所述交流母线处对应的相电压有效值;
按照预设的滤波电容算法,结合基波角频率、所述最大无功功率和所述相电压有效值,计算得到所述滤波电容对应的参数值。
实施本发明实施例的优选方案,根据柔性直流输电系统对应的最大无功功率和相电压有效值,确定滤波电容对应的参数值,以保证C型滤波器和柔性直流输电系统的正常运行。
作为优选方案,所述谐振电容对应的参数值和所述谐振电感对应的参数值的确定,具体为:
根据所述C型滤波器的元件连接关系,结合所述C型滤波器对应的阻抗表达式,获取当所述谐振电容和所述谐振电感发生串联谐振时所述C型滤波器对应的第一谐波次数表达式、以及当所述C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时所述C型滤波器对应的第二谐波次数表达式;
根据所述第一谐波次数表达式和所述第二谐波次数表达式,结合当所述C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时所述C型滤波器对应的谐波次数和所述滤波电容对应的参数值,确定所述谐振电容对应的参数值;
根据所述第一谐波次数表达式,结合基波角频率和所述谐振电容对应的参数值,确定所述谐振电感对应的参数值。
实施本发明实施例的优选方案,当谐振电容和谐振电感发生串联谐振时,由于串联谐振等效于在当前的基波角频率下开路,所以此时流过阻尼电阻的电流近似为零,即避免基波电流流过阻尼电阻,以降低基波功率损耗。
作为优选方案,所述阻尼电阻对应的参数值的确定,具体为:
根据所述C型滤波器对应的阻抗表达式,分析得到当所述C型滤波器呈现纯阻性时所述C型滤波器对应的第三谐波次数表达式、以及当所述C型滤波器呈现纯阻性时所述C型滤波器对应的阻尼电阻关系式;
根据所述第三谐波次数表达式和所述阻尼电阻关系式,确定所述阻尼电阻对应的参数值。
实施本发明实施例的优选方案,当C型滤波器呈现纯阻性时,根据C型滤波器对应的阻抗表达式,分析得到第三谐波次数表达式以及阻尼电阻关系式,以限制阻尼电阻的取值,从而保证振荡抑制装置能为柔性直流输电系统提供足够的阻尼。
为了解决相同的技术问题,本发明实施例还提供了一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制系统,包括:
构建模块,用于构建包括若干个元件的C型滤波器;其中,各所述元件分别为滤波电容、谐振电容、谐振电感和阻尼电阻,所述滤波电容的第一端与所述谐振电容的第一端、以及所述阻尼电阻的第一端连接,所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接,所述谐振电感的第二端与所述阻尼电阻的第二端连接并连接地;
参数确定模块,用于根据所述柔性直流输电系统的参数和所述C型滤波器的元件连接关系,确定所述C型滤波器中各所述元件对应的参数值,并将已确定各元件对应的参数值的所述C型滤波器中所述滤波电容的第二端并联在所述柔性直流输电系统的交流母线处,实现对所述柔性直流输电系统的高频振荡抑制。
作为优选方案,所述参数确定模块,包括:第一参数确定单元;
其中,所述第一参数确定单元,用于获取基波角频率、所述柔性直流输电系统对应的最大无功功率和所述交流母线处对应的相电压有效值;按照预设的滤波电容算法,结合基波角频率、所述最大无功功率和所述相电压有效值,计算得到所述滤波电容对应的参数值。
作为优选方案,所述参数确定模块,还包括:第二参数确定单元;
其中,所述第二参数确定单元,用于根据所述C型滤波器的元件连接关系,结合所述C型滤波器对应的阻抗表达式,获取当所述谐振电容和所述谐振电感发生串联谐振时所述C型滤波器对应的第一谐波次数表达式、以及当所述C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时所述C型滤波器对应的第二谐波次数表达式;根据所述第一谐波次数表达式和所述第二谐波次数表达式,结合当所述C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时所述C型滤波器对应的谐波次数和所述滤波电容对应的参数值,确定所述谐振电容对应的参数值;根据所述第一谐波次数表达式,结合基波角频率和所述谐振电容对应的参数值,确定所述谐振电感对应的参数值。
作为优选方案,所述参数确定模块,还包括:第三参数确定单元;
其中,所述第三参数确定单元,用于根据所述C型滤波器对应的阻抗表达式,分析得到当所述C型滤波器呈现纯阻性时所述C型滤波器对应的第三谐波次数表达式、以及当所述C型滤波器呈现纯阻性时所述C型滤波器对应的阻尼电阻关系式;根据所述第三谐波次数表达式和所述阻尼电阻关系式,确定所述阻尼电阻对应的参数值。
为了解决相同的技术问题,本发明还提供了一种终端,包括处理器、存储器及存储于所述存储器内的计算机程序;其中,所述计算机程序能够被所述处理器执行,以实现所述的柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法。
为了解决相同的技术问题,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序;其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行所述的柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法。
附图说明
图1:为本发明实施例一提供的一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法的流程示意图;
图2:为本发明实施例一提供的由C型滤波器接入柔性直流输电系统所构成的振荡抑制装置的结构示意图;
图3:为本发明实施例一提供的由C型滤波器接入柔性直流输电系统所构成的振荡抑制装置的阻抗特性曲线;
图4:为本发明实施例一提供的由C型滤波器接入柔性直流输电系统所构成的振荡抑制装置在振荡发生1s后的仿真波形图;
图5:为本发明实施例一提供的一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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作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。
实施例一:
请参照图1,为本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法,该方法包括步骤S1至步骤S2,各步骤具体如下:
步骤S1,请参照图2,构建包括若干个元件的C型滤波器;其中,各元件分别为滤波电容C、谐振电容Cr、谐振电感Lr和阻尼电阻R,滤波电容C的第一端与谐振电容Cr的第一端、以及阻尼电阻R的第一端连接,谐振电容Cr的第二端与谐振电感Lr的第一端连接,谐振电感Lr的第二端与阻尼电阻R的第二端连接并连接地。
步骤S2,根据柔性直流输电系统的参数和C型滤波器的元件连接关系,确定C型滤波器中各元件对应的参数值,并将已确定各元件对应的参数值的C型滤波器中滤波电容的第二端并联在柔性直流输电系统的交流母线处,实现对柔性直流输电系统的高频振荡抑制。
在本实施例中,柔性直流输电系统的参数包括无功功率容量、基波频率和滤波频率,根据无功功率容量,可以确定柔性直流输电系统所允许的最大无功功率Q,根据基波频率f0,可以确定基波角频率ω0=2πf0。请参照图3,基波频率是指A点对应的频率,滤波频率是指B点对应的频率。图3(a)为由C型滤波器接入柔性直流输电系统所构成的振荡抑制装置的频率-幅值曲线,图3(b)为由C型滤波器接入柔性直流输电系统所构成的振荡抑制装置的频率-相位曲线。由C型滤波器接入柔性直流输电系统所构成的振荡抑制装置在基波频率附近时呈现纯容性,因此在常规高压直流输电系统可用作无功补偿装置,但是由于柔性直流输电系统可主动控有功、无功功率,所以振荡抑制装置无功功率容量不宜太大。其中,无功功率容量与实际系统运行功率有关,通常为有功功率的5%以内。此外,请参照图3,振荡抑制装置在滤波频率(B点)以后的宽频率范围内总体呈现阻性特征,因此在宽频率范围内有较好的振荡抑制效果。
需要说明的是,请参照图2,柔性直流输电系统包括直流系统、柔性直流换流器和交流系统,柔性直流输电系统的交流母线处为柔性直流换流器和交流系统之间的公共连接点(即PCC点)。其中,图2中各元件符号分别表示:Cdc为直流侧等效电容,Vdc为直流电压,C为滤波电容,Cr为谐振电容,Lr为谐振电感,R为阻尼电阻,Lg为交流系统阻感支路电感,R1为交流系统阻感支路电阻,Cg为交流系统阻容支路电容,R2为交流系统阻容支路电阻。
作为优选方案,C型滤波器中各元件对应的参数值包括滤波电容C对应的参数值、谐振电容Cr对应的参数值、谐振电感Lr对应的参数值和阻尼电阻R对应的参数值;其中,滤波电容C对应的参数值的确定流程包括步骤S21至步骤S22,谐振电容Cr对应的参数值和谐振电感Lr对应的参数值的确定流程包括步骤S23至步骤S25,阻尼电阻R对应的参数值的确定流程包括步骤S26至步骤S27,各步骤具体如下:
步骤S21,获取基波角频率ω0、柔性直流输电系统对应的最大无功功率Q和交流母线处对应的相电压有效值U。
步骤S22,按照预设的滤波电容算法,结合基波角频率ω0、最大无功功率Q和相电压有效值U,计算得到滤波电容C对应的参数值。其中,预设的滤波电容算法参见式(1),具体为:
步骤S23,根据C型滤波器的元件连接关系,结合C型滤波器对应的阻抗表达式,获取当谐振电容Cr和谐振电感Lr发生串联谐振时C型滤波器对应的第一谐波次数表达式、以及当C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时C型滤波器对应的第二谐波次数表达式。
在本实施例中,参照图2中C型滤波器的元件连接关系,可以得到参见式(2)的C型滤波器对应的阻抗表达式。
其中,ωn为滤波角频率,Lr为谐振电感,Cr为谐振电容,C为滤波电容。滤波角频率ωn的计算公式请参见式(6)。
ωn=nω0 (6)
其中,n为谐波倍数,ω0为基波角频率。谐波倍数n的计算公式请参见式(7),ω为谐波角频率,f为谐波频率,f0为基波频率。
根据式(2),可以得到参见式(8)的幅值表达式,并基于该幅值表达式绘制参照图3(a)的频率-幅值曲线和图3(b)的频率-相位曲线。
请参照图3,当处于A点时,谐振电感Lr与谐振电容Cr发生串联谐振,即满足式(9),此时流过阻尼电阻R的电流近似为零。
综合式(3)(4)(6)(9),推导得到参见式(10)的A点所对应的第一谐波次数表达式。
其中,nA为当谐振电容Cr和谐振电感Lr发生串联谐振时C型滤波器对应的第一谐波次数,且nA=n,n可以根据式(7)计算得到,ω0为基波角频率,Lr为谐振电感,Cr为谐振电容。
为减小基波损耗,通常使得nA=1,从而降低基波损耗,这也是采用C型滤波器相较于其他滤波器的显著优势。将nA=1代入式(10),得到此时谐振电感Lr、谐振电容Cr满足的关系参见式(11)。
其中,ω0为基波角频率,Lr为谐振电感,Cr为谐振电容。
请参照图3,当处于B点时,滤波器阻抗特性满足的关系参见式(12),此时滤波器的阻抗Zfn接近于最小值点,所对应的频率即为C型滤波器的截止频率。
综合式(3)(4)(5)(6)(12),推导得到式(13)。
其中,nB为当C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时C型滤波器对应的第二谐波次数,且nB=n,n可以根据式(7)计算得到,C为滤波电容,ω0为基波角频率,Lr为谐振电感,Cr为谐振电容,预设条件为C型滤波器对应的阻抗与最小阻抗值的差值小于预设值。
将式(11)代入式(13),可以得到参见式(14)的B点所对应的第二谐波次数表达式。
其中,nB为当C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时C型滤波器对应的第二谐波次数,且nB=n,n可以根据式(7)计算得到,Cr为谐振电容,C为滤波电容,预设条件为C型滤波器对应的阻抗与最小阻抗值的差值小于预设值。
需要说明的是,柔性直流输电系统高频振荡频率通常在500~2000Hz,因此为取得较好的滤波效果,滤波器滤波频率应低于这一范围,但也不能太低,否则可能影响系统正常运行。基于此,将C型滤波器的滤波频率fn的范围限制为400~600Hz,而滤波频率fn与滤波角频率ωn的关系为ωn=2πfn。
步骤S24,根据第一谐波次数表达式和第二谐波次数表达式,结合当C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时C型滤波器对应的谐波次数和滤波电容对应的参数值,确定谐振电容Cr对应的参数值。
在本实施例中,根据式(14),推导得到参见式(15)的谐振电容计算公式,并将步骤S22确定的滤波电容C对应的参数值代入式(15)中的C,计算得到谐振电容Cr对应的参数值。
其中,Cr为谐振电容,nB为当C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时C型滤波器对应的第二谐波次数,且nB=n,n可以根据式(7)计算得到,C为滤波电容,预设条件为C型滤波器对应的阻抗与最小阻抗值的差值小于预设值。
步骤S25,根据第一谐波次数表达式,结合基波角频率ω0和谐振电容Cr对应的参数值,确定谐振电感Lr对应的参数值。
在本实施例中,根据式(11),推导得到参见式(16)的谐振电感计算公式,并将步骤S24确定的谐振电容Cr对应的参数值代入式(16)中的Cr,计算得到谐振电感Lr对应的参数值。
其中,Lr为谐振电感,ω0为基波角频率,Cr为谐振电容。
步骤S26,根据C型滤波器对应的阻抗表达式,分析得到当C型滤波器呈现纯阻性时C型滤波器对应的第三谐波次数表达式、以及当C型滤波器呈现纯阻性时C型滤波器对应的阻尼电阻关系式。
步骤S27,根据第三谐波次数表达式和阻尼电阻关系式,确定阻尼电阻R对应的参数值。
在本实施例中,当处于C点时,C型滤波器呈现纯阻性,因此式(2)中的虚部为零,由此可得式(17)。
同时该点也表明,C型滤波器的阻抗特性由阻容特性转变为阻感特性,因此综合式(3)(4)(5)(6)(17),推导得到参见式(18)的C点所对应的第三谐波次数表达式。
其中,nC为当C型滤波器呈现纯阻性时C型滤波器对应的第三谐波次数,且nC=n,n可以根据式(7)计算得到,ω0为基波角频率,R为阻尼电阻,C为滤波电容,Cr为谐振电容,Lr为谐振电感。
然而,由于交流线路通常呈阻容性,若滤波器在高频段呈现阻感性,则二者可能发生其他形式振荡,因此需要使滤波器在整个频段内呈现阻容性,即不存在使滤波器呈纯阻性的频率,式(18)无解。基于此,根据式(18)推导得到参见式(19)的阻尼电阻最大值Rmax的限制范围表达式。
其中,Lr为谐振电感,C为滤波电容。
此时,阻尼电阻能够满足R≤Rmax、以及式(19)即可。另外地,为保证C型滤波器能为柔性直流输电系统提供足够的阻尼,阻尼电阻R对应的参数值不应太小。
作为一种举例,采用C型滤波器,对额定功率为750MW、交流电压为290kV的柔性直流输电系统进行高频振荡抑制,进而验证本发明提供的高频振荡抑制方法。本举例中选取有功功率的2.7%作为最大无功补偿容量,由式(1)得到滤波电容对应的参数值大小为2.27uF,选取600Hz作为滤波器的截止频率,对应谐波次数为12,由式(15)可以得到谐振电容对应的参数值大小为163uF,再使谐振电感、谐振电容在基波频率下发生谐振,由式(16)计算得到谐振电感对应的参数值大小为62.4mH,最后根据式(19),阻尼电阻对应的参数值应小于165.8Ω,故可选取阻尼电阻对应的参数值大小为150Ω。图4给出了本举例的仿真结果。参照图4可知,当系统延时为400us时,柔性直流输电系统发生高频振荡,在t=1s时将C型滤波器并联在柔性直流输电系统的交流母线处,柔性直流输电系统恢复稳定,说明本发明提供的振荡抑制方法可以有效抑制柔性直流输电系统高频振荡。
请参照图5,为本发明实施例提供的一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制系统的结构示意图,该系统包括构建模块1和参数确定模块2,各模块具体如下:
构建模块1,用于构建包括若干个元件的C型滤波器;其中,各元件分别为滤波电容、谐振电容、谐振电感和阻尼电阻,滤波电容的第一端与谐振电容的第一端、以及阻尼电阻的第一端连接,谐振电容的第二端与谐振电感的第一端连接,谐振电感的第二端与阻尼电阻的第二端连接并连接地;
参数确定模块2,用于根据柔性直流输电系统的参数和C型滤波器的元件连接关系,确定C型滤波器中各元件对应的参数值,并将已确定各元件对应的参数值的C型滤波器中滤波电容的第二端并联在柔性直流输电系统的交流母线处,实现对柔性直流输电系统的高频振荡抑制。
作为优选方案,参数确定模块2,包括:第一参数确定单元21;
其中,第一参数确定单元21,用于获取基波角频率、柔性直流输电系统对应的最大无功功率和交流母线处对应的相电压有效值;按照预设的滤波电容算法,结合基波角频率、最大无功功率和相电压有效值,计算得到滤波电容对应的参数值。
作为优选方案,参数确定模块2,包括:第二参数确定单元22;
其中,第二参数确定单元22,用于根据C型滤波器的元件连接关系,结合C型滤波器对应的阻抗表达式,获取当谐振电容和谐振电感发生串联谐振时C型滤波器对应的第一谐波次数表达式、以及当C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时C型滤波器对应的第二谐波次数表达式;根据第一谐波次数表达式和第二谐波次数表达式,结合当C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时C型滤波器对应的谐波次数和滤波电容对应的参数值,确定谐振电容对应的参数值;根据第一谐波次数表达式,结合基波角频率和谐振电容对应的参数值,确定谐振电感对应的参数值。
作为优选方案,参数确定模块2,包括:第三参数确定单元23;
其中,第三参数确定单元23,用于根据C型滤波器对应的阻抗表达式,分析得到当C型滤波器呈现纯阻性时C型滤波器对应的第三谐波次数表达式、以及当C型滤波器呈现纯阻性时C型滤波器对应的阻尼电阻关系式;根据第三谐波次数表达式和阻尼电阻关系式,确定阻尼电阻对应的参数值。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外地,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括存储的计算机程序;其中,在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行实施例一的柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法。
另外地,本发明实施例还提供了一种终端,包括处理器、存储器及存储于存储器内的计算机程序;其中,计算机程序能够被处理器执行,以实现实施例一的柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法。
相比于现有技术,本发明实施例具有如下有益效果:
本发明提供了一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法、系统及介质,通过构建包括滤波电容、谐振电容、谐振电感和阻尼电阻的C型滤波器,并根据柔性直流输电系统的参数和C型滤波器的元件连接关系,确定C型滤波器中的滤波电容、谐振电容、谐振电感和阻尼电阻各自对应的参数值,此时由于C型滤波器在高频段近似呈现阻性,所以在将已确定各元件对应的参数值的C型滤波器并联在柔性直流输电系统的交流母线处之后,就相当于增大了原来的柔性直流输电系统的高频段阻尼,进而避免了发生振荡,即实现对柔性直流输电系统的高频振荡抑制。此外,利用由谐振电容和谐振电感构成的串联谐振支路,能够减小流过阻尼电阻的电流,从而减小C型滤波器的功率损耗。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,应当理解,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围。特别指出,对于本领域技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法,其特征在于,包括:
构建包括若干个元件的C型滤波器;其中,各所述元件分别为滤波电容、谐振电容、谐振电感和阻尼电阻,所述滤波电容的第一端与所述谐振电容的第一端、以及所述阻尼电阻的第一端连接,所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接,所述谐振电感的第二端与所述阻尼电阻的第二端连接并连接地;
根据所述柔性直流输电系统的参数和所述C型滤波器的元件连接关系,确定所述C型滤波器中各所述元件对应的参数值,并将已确定各元件对应的参数值的所述C型滤波器中所述滤波电容的第二端并联在所述柔性直流输电系统的交流母线处,实现对所述柔性直流输电系统的高频振荡抑制。
2.如权利要求1所述的一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法,其特征在于,所述滤波电容对应的参数值的确定,具体为:
获取基波角频率、所述柔性直流输电系统对应的最大无功功率和所述交流母线处对应的相电压有效值;
按照预设的滤波电容算法,结合基波角频率、所述最大无功功率和所述相电压有效值,计算得到所述滤波电容对应的参数值。
3.如权利要求1所述的一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法,其特征在于,所述谐振电容对应的参数值和所述谐振电感对应的参数值的确定,具体为:
根据所述C型滤波器的元件连接关系,结合所述C型滤波器对应的阻抗表达式,获取当所述谐振电容和所述谐振电感发生串联谐振时所述C型滤波器对应的第一谐波次数表达式、以及当所述C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时所述C型滤波器对应的第二谐波次数表达式;
根据所述第一谐波次数表达式和所述第二谐波次数表达式,结合当所述C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时所述C型滤波器对应的谐波次数和所述滤波电容对应的参数值,确定所述谐振电容对应的参数值;
根据所述第一谐波次数表达式,结合基波角频率和所述谐振电容对应的参数值,确定所述谐振电感对应的参数值。
4.如权利要求1所述的一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法,其特征在于,所述阻尼电阻对应的参数值的确定,具体为:
根据所述C型滤波器对应的阻抗表达式,分析得到当所述C型滤波器呈现纯阻性时所述C型滤波器对应的第三谐波次数表达式、以及当所述C型滤波器呈现纯阻性时所述C型滤波器对应的阻尼电阻关系式;
根据所述第三谐波次数表达式和所述阻尼电阻关系式,确定所述阻尼电阻对应的参数值。
5.一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制系统,其特征在于,包括:
构建模块,用于构建包括若干个元件的C型滤波器;其中,各所述元件分别为滤波电容、谐振电容、谐振电感和阻尼电阻,所述滤波电容的第一端与所述谐振电容的第一端、以及所述阻尼电阻的第一端连接,所述谐振电容的第二端与所述谐振电感的第一端连接,所述谐振电感的第二端与所述阻尼电阻的第二端连接并连接地;
参数确定模块,用于根据所述柔性直流输电系统的参数和所述C型滤波器的元件连接关系,确定所述C型滤波器中各所述元件对应的参数值,并将已确定各元件对应的参数值的所述C型滤波器中所述滤波电容的第二端并联在所述柔性直流输电系统的交流母线处,实现对所述柔性直流输电系统的高频振荡抑制。
6.如权利要求5所述的一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制系统,其特征在于,所述参数确定模块,包括:第一参数确定单元;
其中,所述第一参数确定单元,用于获取基波角频率、所述柔性直流输电系统对应的最大无功功率和所述交流母线处对应的相电压有效值;按照预设的滤波电容算法,结合基波角频率、所述最大无功功率和所述相电压有效值,计算得到所述滤波电容对应的参数值。
7.如权利要求5所述的一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制系统,其特征在于,所述参数确定模块,还包括:第二参数确定单元;
其中,所述第二参数确定单元,用于根据所述C型滤波器的元件连接关系,结合所述C型滤波器对应的阻抗表达式,获取当所述谐振电容和所述谐振电感发生串联谐振时所述C型滤波器对应的第一谐波次数表达式、以及当所述C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时所述C型滤波器对应的第二谐波次数表达式;根据所述第一谐波次数表达式和所述第二谐波次数表达式,结合当所述C型滤波器对应的阻抗满足预设条件时所述C型滤波器对应的谐波次数和所述滤波电容对应的参数值,确定所述谐振电容对应的参数值;根据所述第一谐波次数表达式,结合基波角频率和所述谐振电容对应的参数值,确定所述谐振电感对应的参数值。
8.如权利要求5所述的一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制系统,其特征在于,所述参数确定模块,还包括:第三参数确定单元;
其中,所述第三参数确定单元,用于根据所述C型滤波器对应的阻抗表达式,分析得到当所述C型滤波器呈现纯阻性时所述C型滤波器对应的第三谐波次数表达式、以及当所述C型滤波器呈现纯阻性时所述C型滤波器对应的阻尼电阻关系式;根据所述第三谐波次数表达式和所述阻尼电阻关系式,确定所述阻尼电阻对应的参数值。
9.一种终端,其特征在于,包括处理器、存储器及存储于所述存储器内的计算机程序;其中,所述计算机程序能够被所述处理器执行,以实现如权利要求1至4任意一项所述的柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序;其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至4任意一项所述的柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202210860933.2A CN115173435A (zh) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法、系统及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202210860933.2A CN115173435A (zh) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法、系统及介质 |
Publications (1)
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CN115173435A true CN115173435A (zh) | 2022-10-11 |
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ID=83494617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN202210860933.2A Pending CN115173435A (zh) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 一种柔性直流输电系统的高频振荡抑制方法、系统及介质 |
Country Status (1)
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CN (1) | CN115173435A (zh) |
-
2022
- 2022-07-21 CN CN202210860933.2A patent/CN115173435A/zh active Pending
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