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的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明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(jù)交流電壓和無功功率需求設(shè)置需要切除的交流濾波器切除總數(shù)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(jù)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(shù)；如果不參與濾波功能的交流濾波器組數(shù)大于或等于需要切除的交流濾波器切除總數(shù)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(shù)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(jù)濾波性能計算各類型切除組數(shù)，有序、快速地切除交流濾波器，有效抑制交流電網(wǎng)出現(xiàn)過電壓或快速滿足無功功率需求。
【專利說明】
-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(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于高壓直流輸電、特高壓直流輸電領(lǐng)域，尤其設(shè)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。
【背景技術(shù)】
[0002] 高壓直流輸電、特高壓直流輸電采用晶閩管作為開關(guān)器件，由于晶閩管只能控制 開通，不能控制關(guān)斷，在傳送有功功率的同時產(chǎn)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(xiàn)。如果交 流電網(wǎng)故障產(chǎn)生過電壓，或者接入到較弱的交流系統(tǒng)或孤島運行的換流器發(fā)生閉鎖、緊急 停運、功率回降或者連續(xù)換相失敗，無功補償設(shè)備若不能及時切除就很容易產(chǎn)生交流過電 壓。交流過電壓會損壞換流站內(nèi)的高壓側(cè)交流濾波器和換流變壓器、低壓側(cè)換流器冷卻等 設(shè)備，嚴重時甚至導(dǎo)致直流閉鎖。
[0003] 傳統(tǒng)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(xiàn)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(diào)節(jié)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的，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(xiàn)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。
[0005] 為了達成上述目的，本發(fā)明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：
[0006] (1)根據(jù)交流電壓或無功功率需求設(shè)置需要切除的交流濾波器切除總數(shù)定值ns， 如果切除總數(shù)定值大于所有投入的交流濾波器組數(shù)之和時，則切除總數(shù)定值為所有投入的 交流濾波器組數(shù)之和；
[0007] (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：
[000引參與濾波功能的交流濾波器按照電路結(jié)構(gòu)和優(yōu)先級分為類型1、類型2、…、類型m， 投入的組數(shù)分別為m、n2、…、nm;不參與濾波功能的交流濾波器統(tǒng)一為類型C，投入的組數(shù)為 He;
[0009] (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(shù)ni-A ni、n2-A 化、…、nm-A nm，式中，A ni、A 112、…、Anm為循環(huán)切除基準(zhǔn)值，具有相同的等效切除濾波器組 數(shù)，類型1、類型2、…、類型m切除的優(yōu)先級從低到高；
[0010] (4)當(dāng)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(shù)nc大 于或等于需要切除的交流濾波器切除總數(shù)定值ns，則只切除ns組類型C交流濾波器；
[0011] (5)當(dāng)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(shù)nc小 于需要切除的交流濾波器切除總數(shù)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-n。組參與濾波功能的交流濾波器。
[0012] 上述方案中:所述步驟(1)的切除總數(shù)定值取值方法包括：
[0013] 當(dāng)切除總數(shù)定值大于所有投入的交流濾波器組數(shù)之和時，則切除總數(shù)定值為所有 投入的交流濾波器組數(shù)之和；
[0014] 當(dāng)交流濾波器總數(shù)大于當(dāng)前功率下的絕對最小濾波器組數(shù)，切除總數(shù)定值組交流 濾波器后不滿足當(dāng)前功率下的絕對最小濾波器要求，切除總數(shù)定值為交流濾波器總數(shù)與當(dāng) 前功率下的絕對最小濾波器組數(shù)差值；
[0015] 當(dāng)交流濾波器總數(shù)大于最小功率下的絕對最小濾波器組數(shù)，切除總數(shù)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(shù)定值為交流濾波器總數(shù)與最 小功率下的絕對最小濾波器組數(shù)差值；
[0016] 當(dāng)交流濾波器總數(shù)等于或小于最小功率下的絕對最小濾波器組數(shù)，切除總數(shù)定值 為0;
[0017] 根據(jù)系統(tǒng)交流電壓和無功功率需求綜合計算得到，切除總數(shù)定值與交流電壓正相 關(guān)，與無功功率需求負相關(guān)。
[0018] 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(guān)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(guān)的交流濾波器。所述絕對最小濾波器是為防止濾波設(shè)備過負荷所需要投入的最小濾波 器組數(shù)。
[0019] 上述方案中：所述步驟(3)的循環(huán)切除基準(zhǔn)值根據(jù)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(shù)目相等的工況且 遵循循環(huán)切除原則，其值設(shè)為0;否則，如果交流濾波器總數(shù)大于當(dāng)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(dāng)前功率下類型1、類型2、…、類型m的濾波器組數(shù)，如 果交流濾波器總數(shù)等于或小于當(dāng)前功率下的絕對最小濾波器，選取當(dāng)前交流濾波器按優(yōu)先 級切除1組后類型1、類型2、…、類型m的濾波器組數(shù)。
[0020] 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(jīng)過步驟(3)確定所述具有相同的等效切除濾波器組數(shù)后，當(dāng)存在多余的不按照 濾波器類型循環(huán)切除的交流濾波器組數(shù)時，優(yōu)先切除上述多余的不按照濾波器類型循環(huán)切 除的交流濾波器組。
[0021] 所述步驟巧）的切除ns-n。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(shù)后，當(dāng)剩余的交流濾波器按照濾波器類型循環(huán)切除時，切除方法 如下：
[0022] 選取類型1、類型2、…、類型m等效切除濾波器組數(shù)最大值，如果最大值多于1個，貝U 選擇最大值對應(yīng)的切除優(yōu)先級高的類型，設(shè)為優(yōu)先切除類型j，其組數(shù)為nj，類型1、類型 2、…、類型m所對應(yīng)的切除的交流濾波器組數(shù)分別為：
[0023] nj_disc = ceil( (Hs-DcVm);
[0024] nj-i_disc = ceil((ns-nc-nj_disc)/(m-1))；
[0025] ???
[0026] m_disc = ceil((ns-nc-nj_disc-nj-i_disc-----n2_disc)/(m-j+1))；
[0027] nm_disc 二 Ce 11 ( (Hs-lie-nj_disc-nj-l_disc n2_disc-ni_disc)/(m- j ));
[002引 Hm-1-disc二 cei I ( (ru-11(3-Hj-disc;-nj-l_disc n2_disc;-ni_disc;-nm_disc)/(rn-j -I ));
[0029] ???
[0030] nj+l_disc 二 cei I ( (Ils-lie-nj_disc-nj-l_disc I12_disc-ni_disc-Ilm_disc Ilj+2_disc)/ (HI-IH + 1))；
[0031 ] 式中，ni_disc、I12_disc、nj-l_disc、nj_disc、nj+l_disc、nj+2_disc、nm-l_disc、nm_disc分力[J為類型 I、 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(shù);ceil為 向上取整函數(shù)。
[0032] 另外本發(fā)明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：
[0033] 檢測單元，檢測交流電網(wǎng)的交流電壓、交流濾波器投入狀態(tài)，檢測換流器的運行狀 態(tài)；
[0034] 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(jù)系統(tǒng)需求計算切除總數(shù)定值，根據(jù)本發(fā)明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(shù)；
[0035] 交流濾波器切除單元，當(dāng)交流電壓、無功功率交換量或換流器的運行狀態(tài)滿足切 除條件時，根據(jù)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(shù)按照一定規(guī)則 切除相應(yīng)的交流濾波器。
[0036] 上述方案中：所述檢測單元，檢測換流器的運行狀態(tài)通過W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。
[0037] 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(wǎng)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(xiàn)、保護 閉鎖信號出現(xiàn)、緊急停運信號出現(xiàn)、換相失敗、功率回降或換流器無功功率過剩。
[0038] 上述方案中：所述交流濾波器切除單元，所述按照一定規(guī)則切除相應(yīng)的交流濾波 器指同一類型的交流濾波器按照后投入的交流濾波器先退出、或先投入的交流濾波器先退 出、或按照交流濾波器大組順序選擇退出、或按照交流濾波器的運行狀態(tài)選擇退出、或隨機 選擇交流濾波器退出。
[0039] 本發(fā)明可實現(xiàn)單次切除單組或多組交流濾波器，實現(xiàn)有序、快速地切除交流濾波 器，有效抑制交流電網(wǎng)出現(xiàn)過電壓或無功功率過剩。
【附圖說明】
[0040] 圖1是高壓直流輸電換流站主接線示意圖；
[0041 ]圖2是本發(fā)明的流程示意圖；
[0042] 圖3是本發(fā)明的控制裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0043] W下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0044] 高壓直流輸電換流站主接線示意圖如圖1所示，極1換流變壓器103-端通過交流 進線開關(guān)102與交流母線101相連，另一端直接連接換流器104;極2換流變壓器113-端通過 交流進線開關(guān)112與交流母線101相連，另一端直接連接換流器114;交流濾波器組124通過 交流開關(guān)組123與交流母線101相連，交流濾波器組124包含多組交流濾波器，每組交流濾波 器可通過交流開關(guān)的分合選擇從交流電網(wǎng)中切除或投入，要指出的是，交流電網(wǎng)是=相的， 然而在圖1中為清楚起見僅示出一相。極1換流器高壓直流母線105和中性母線109之間連接 直流濾波器108,極1高壓直流母線105通過隔離開關(guān)106與直流線路107相連，極1中性母線 109通過隔離開關(guān)110與接地極線路111相連，接地極線路111與接地極122相連;極2換流器 高壓直流母線115和中性母線119之間連接直流濾波器118,極1高壓直流母線115通過隔離 開關(guān)116與直流線路117相連，極1中性母線119通過隔離開關(guān)120與接地極線路121相連，接 地極線路121與接地極122相連。
[0045] 本發(fā)明提供一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法，如圖2所示，根據(jù)交流 電壓或無功功率需求設(shè)置需要切除的交流濾波器切除總數(shù)定值，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，根據(jù)絕對最小濾波器配置表 確定參與濾波功能的交流濾波器等效切除濾波器組數(shù)，計算切除的各種類型交流濾波器組 數(shù)，當(dāng)交流電壓、無功功率交換量或換流器的運行狀態(tài)滿足切除條件時，根據(jù)無功功率控制 單元計算切除的各種類型交流濾波器組數(shù)切除相應(yīng)的交流濾波器。
[0046] 實施例1:
[0047] 高壓直流輸電整流站的交流濾波器典型配置為BP11/BP13型交流濾波器4組， HP24/36型交流濾波器4組，HP3型交流濾波器3組，SC型交流濾波器5組，分別通過隔離開關(guān) 與換流站交流母線相連。交流濾波器通過隔離開關(guān)連接到交流電網(wǎng)為投入狀態(tài)，交流濾波 器通過隔離開關(guān)與交流電網(wǎng)斷開為退出狀態(tài)。絕對最小濾波器典型配置表如表1所示，不同 功率水平下絕對最小濾波器配置不同。W額定功率8000MW運行時為例，此時BP11/BP13、 HP24/36、HP3全部投入，SC投入4組。
[0048] 表1高壓直流輸電絕對最小濾波器配置表 [0?！?
[0
[0051] 具體實現(xiàn)方法包括如下步驟：
[0052] (1)根據(jù)交流電壓或無功功率需求設(shè)置需要切除的交流濾波器切除總數(shù)定值ns， 如ns = 4;
[0053] (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:BP11/BP13、HP24/36、HP3型交流濾波器參與濾波功能;SC型交流濾波器不參與濾 波功能；
[0化4] BPl 1/BP13為類型1，投入組數(shù)為m = 4; HP24/36為類型2，投入組數(shù)為ri2 = 4; HP3為 類型3，投入組數(shù)為m = 3; SC為類型C，投入組數(shù)nc = 4;
[0055] (3)根據(jù)絕對最小濾波器配置表確定參與濾波功能的交流濾波器等效切除濾波器 組數(shù)m-A m、n2-A M、…、nm-A nm，本實施例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(shù)目相等的工況，如功率大于400麗后，類型1、類型2和類型3的交流濾 波器組數(shù)各為1組(表1中的第2行），并且遵循循環(huán)切除原則，因此，循環(huán)切除基準(zhǔn)值A(chǔ) IU = An2 = -..= Anm=O;
[0056] (4)當(dāng)需要切除交流濾波器時，因為nc^ns，則只切除ns = 4組SC型交流濾波器； [0化7]切除后，各種類型的交流濾波器數(shù)目為:山= 4，n2 = 4，n3 = 3，nc = 0;
[0058] (5)交流濾波器切除后，正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求;如果極端情 況下仍需要切除ns組交流濾波器，此時nc<ns，則不切除SC型交流濾波器;切除ns-nc組參與濾 波功能的交流濾波器，切除方法如下：
[0059] 類型1、類型2、類型3等效切除濾波器組數(shù)分別為m-Ani = 4、n2-An2 = 4、n3-An3 =3,最大值多于1個，則選擇最大值對應(yīng)的切除的優(yōu)先級高的類型2,類型1、類型2、類型3切 除的交流濾波器組數(shù)計算如下：
[0060] n2_disc = ceil( (ns-nc )/m) = Ceil ((4-0)/3) = 2;
[0061] ni_disc = ceil((ns-nc-n2_disc)/(m-l)) = ceil((4-0-2)/(3-l)) = l;
[0062] n3_disc = Ce i I ((ns-nc-n2_disc-ni_disc)/ (m-j)) = Cei I ((4-0-2-1)/ (3-2)) = I;
[0063] 切除后，各種類型的交流濾波器數(shù)目為:山= 3，n2 = 2，n3 = 2，nc = 0;
[0064] (6)正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求;如果極端情況下仍需要切除ns組 交流濾波器，類型1、類型2、類型3等效切除濾波器組數(shù)分別為m-Ani = 3、n2-An2 = 2、n3-A 113 = 2,選取優(yōu)先切除類型1，類型1、類型2、類型3切除的交流濾波器組數(shù)計算如下：
[00化]ni_disc = ceil( (ns-nc )/m) = Ceil ((4-0)/3) = 2;
[0066] n3_disc = Ce i I ((ns-nc-ni_disc)/ (m-j)) = Cei I ((4-0-2)/ (3-1)) = I;
[0067] n2_disc = ceil( (ns-nc-ni_disc-n3_disc)/(m-j-l)) = Ceil ((4-0-2-1 )/(3-1-1)) = I;
[006引切除后，各種類型的交流濾波器數(shù)目為:山=I，m = I，m = I，nc=0;
[0069] (7)正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求;如果極端情況下仍需要切除交流 濾波器，新的切除總數(shù)定值需要滿足ns《m+n2+n3+nc，如果根據(jù)交流電壓或無功功率需求計 算得到新的切除總數(shù)定值ns = 3;類型1、類型2、類型3等效切除濾波器組數(shù)分別為m-Ani = l、n2-An2 = l、n3-An3 = l，選取優(yōu)先切除類型3，類型l、類型2、類型3切除的交流濾波器組 數(shù)計算如下：
[0070] n3_disc = ceil( (ns-nc)/m) = Ceil ((3-0)/3) = 1;
[0071 ] n2_disc = ceil( (ns-nc-n3_disc)/(m-l)) = Ceil ((3-0-1 )/(3-1)) = I;
[0072] ni_disc = ceil((ns-nc-n3_disc-n2_disc)/(m-2)) = ceil ((3-0-1-1 )/(3-2)) = 1;
[0073] 至此，所有交流濾波器切除完畢。
[0074] 步驟(5)中，當(dāng)交流濾波器總數(shù)大于當(dāng)前功率下的絕對最小濾波器組數(shù)，切除總數(shù) 定值組交流濾波器不滿足當(dāng)前功率下的絕對最小濾波器要求，為了保證直流輸電系統(tǒng)不因 為絕對最小濾波器不滿足發(fā)生功率回降，ns可選取交流濾波器總數(shù)與當(dāng)前功率下的絕對最 小濾波器組數(shù)差值，根據(jù)上述需求計算得到ns = 3,類型1、類型2、類型3切除的交流濾波器 組數(shù)計算如下：
[0075] n2_disc = ceil( (ns-nc)/m) = Ceil ((3-0)/3) = 1;
[0076] ni_disc = ceil( (ns-nc-n2_disc)/(m-l)) = Ceil ((3-0-1 )/(3-1)) = I;
[0077] n3_disc = Ce i I ((ns-nc-n2_disc-ni_disc)/ (m-j)) = Cei I ((3-0-1-1)/ (3-2)) = I;
[0078] 步驟(7)中，當(dāng)交流濾波器總數(shù)大于最小功率下的絕對最小濾波器組數(shù)，切除總數(shù) 定值組交流濾波器不滿足最小功率下的絕對最小濾波器要求，為了保證直流輸電系統(tǒng)不因 為絕對最小濾波器不滿足發(fā)生跳閩，ns可選取交流濾波器總數(shù)與最小功率下的絕對最小濾 波器組數(shù)差值，根據(jù)上述需求計算得到ns = l，類型1、類型2、類型3切除的交流濾波器組數(shù) 計算如下：
[0079] n3_disc = ceil( (ns-nc)/m) = Ceil ((1-0)/3) = 1;
[0080] n2_disc = ceil((ns-nc-n3_disc)/(m-l)) = Ceil ((1-0-1 )/(3-1 ))=0;
[0081 ] ni_disc = Ce i I ((ns-nc-n3_disc-n2_disc) / (m-2)) = Ce i I ((l-O-1-O) / (3-2)) = 0;
[0082] 實施例2:
[0083] 高壓直流輸電逆變站交流濾波器的典型配置為HP12/24型交流濾波器8組，HP3型 交流濾波器2組，SC型交流濾波器8組，分別通過隔離開關(guān)與換流站交流母線相連。交流濾波 器通過隔離開關(guān)連接到交流電網(wǎng)為投入狀態(tài)，交流濾波器通過隔離開關(guān)與交流電網(wǎng)斷開為 退出狀態(tài)。絕對最小濾波器典型配置表如表2所示，不同功率水平下絕對最小濾波器配置不 同。W額定功率8000MW運行時為例，此時HP12/24、HP3全部投入，SC投入6組。
[0084] 表2高壓直流輸電絕對最小濾波器配置表
[0085]
[0086] 具體實現(xiàn)方法包括如下步驟：
[0087] (1)根據(jù)交流電壓或無功功率需求設(shè)置需要切除的交流濾波器切除總數(shù)定值ns， 如 ns = 4;
[0088] (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:HP12/24、HP3型交流濾波器參與濾波功能;SC型交流濾波器不參與濾波功能；
[0089] HP24/36為類型1，投入組數(shù)為m = 8; HP3為類型2，投入組數(shù)為m = 2; SC為類型C，投 入組數(shù)Dc = 6;
[0090] (3)根據(jù)絕對最小濾波器配置表確定參與濾波功能的交流濾波器等效切除濾波器 組數(shù)m-A m、n2-A M、…、nm-A nm，本實施例絕對最小濾波器配置表中各種類型參與濾波功 能的交流濾波器不存在數(shù)目相等的工況，選擇循環(huán)切除基準(zhǔn)值為8000MW的絕對最小濾波器 Anl=4, An2 = l(表2中的第5行）；
[0091] (4)當(dāng)需要切除交流濾波器時，因為nc^ns，則只切除4組SC型交流濾波器；
[0092] 切除后，各種類型的交流濾波器數(shù)目為:山=8，m = 2，nc = 2;
[0093] (5)交流濾波器切除后，正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求;如果極端情 況下仍需要切除ns組交流濾波器，此時nc<ns，則切除2組SC型交流濾波器;根據(jù)絕對最小濾 波器配置表，HP12/24型交流濾波器的數(shù)量nl〉6時不參與類型1和類型2的循環(huán)切除，對于不 參與循環(huán)切除的參與濾波功能的交流濾波器優(yōu)先切除，切除2組類型1的交流濾波器；
[0094] 切除后，各種類型的交流濾波器數(shù)目為:山=6，恥=2，nc = 0;
[0095] (6)交流濾波器切除后，正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求;如果極端情 況下仍需要切除ns組交流濾波器，切除方法如下：
[0096] 類型1、類型2等效切除濾波器組數(shù)分別為m-A ni = 2、n2-A 112=1，選擇優(yōu)先切除 類型1，類型1、類型2切除的交流濾波器組數(shù)計算如下：
[0097] n2_disc = ceil( (ns-nc)/m) = Ceil ((4-0)/2) = 2;
[009引 ni_disc = Ce i 1 ((ns-nc-n2_disc )/(m-l)) = ceil(( 4-0-2) / (2-1)) = 2;
[0099] 切除后，各種類型的交流濾波器數(shù)目為:山=4，m = 0，nc = 0;
[0100] (7)類型1變?yōu)椴粎⑴c循環(huán)切除的參與濾波功能的交流濾波器，如仍需要切除交流 濾波器，切除4組類型1的交流濾波器；
[0101 ]至此，所有交流濾波器切除完畢。
[0102] 步驟(6)中，當(dāng)交流濾波器總數(shù)大于當(dāng)前功率下的絕對最小濾波器組數(shù)，切除總數(shù) 定值組交流濾波器不滿足當(dāng)前功率下的絕對最小濾波器要求，為了保證直流輸電系統(tǒng)不因 為絕對最小濾波器不滿足發(fā)生功率回降，可選取交流濾波器總數(shù)與最小功率下的絕對最小 濾波器組數(shù)差值，根據(jù)上述需求計算得到ns = 3,類型1、類型2切除的交流濾波器組數(shù)計算 如下：
[0103] n2_disc = ceil( (ns_nc)/m) = Ceil ((3-0)/2) = 2;
[0104] ni_disc = CeiI((ns-nc-n2_disc)/(m-l)) = ceil((3-0-2)/(2-1)) = I;
[0105] 步驟(7)中，當(dāng)交流濾波器總數(shù)大于最小功率下的絕對最小濾波器組數(shù)，切除總數(shù) 定值組交流濾波器不滿足最小功率下的絕對最小濾波器要求，為了保證直流輸電系統(tǒng)不因 為絕對最小濾波器不滿足發(fā)生跳閩，ns可選取交流濾波器總數(shù)與最小功率下的絕對最小濾 波器組數(shù)差值，根據(jù)上述需求計算得到ns = 2，因此，切除2組類型1的交流濾波器。
[0106] 本發(fā)明提供一種用于高壓直流輸電的交流濾波器切除控制裝置，如圖3所示，用于 執(zhí)行上述的交流濾波器切除處理，控制裝置包括：
[0107] 檢測單元31，檢測交流電網(wǎng)的交流電壓、交流濾波器連接狀態(tài)，檢測換流器的運行 狀態(tài)；
[0108] 無功功率控制單元32,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(jù)所述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(shù)；
[0109] 交流濾波器切除單元33,當(dāng)交流電壓、無功功率交換量或換流器的運行狀態(tài)滿足 切除條件時，根據(jù)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(shù)按照一定規(guī) 則切除相應(yīng)的交流濾波器。
[0110] 檢測換流器的運行狀態(tài)通過W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。切除條件指交 流電壓高、交流濾波器給交流電網(wǎng)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(xiàn)、保護閉鎖信號出現(xiàn)、緊急停運信號出現(xiàn)、換相失敗、功率回降或換流器無 功功率過剩。按照一定規(guī)則切除相應(yīng)的交流濾波器指同一類型的交流濾波器按照后投入的 交流濾波器先退出、或先投入的交流濾波器先退出、或按照交流濾波器大組順序選擇退出、 或按照交流濾波器的運行狀態(tài)選擇退出、或隨機選擇交流濾波器退出。
[0111] 本發(fā)明的方法和控制裝置適用于高壓直流輸電的交流濾波器切除方法。此種交流 濾波器切除方法既適用于單個交流濾波器切除；也適用于多個交流濾波器同時切除。
[0112] W上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能W此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍 之內(nèi)。
【主權(quán)項】
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(jù)交流電壓或無功功率需求設(shè)置需要切除的交流濾波器切除總數(shù)定值ns，如果切 除總數(shù)定值大于所有投入的交流濾波器組數(shù)之和時，則切除總數(shù)定值為所有投入的交流濾 波器組數(shù)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(jié)構(gòu)和優(yōu)先級分為類型1、類型2、···、類型m，投入 的組數(shù)分別為m、n2、···、!^不參與濾波功能的交流濾波器統(tǒng)一為類型c，投入的組數(shù)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(shù)ru-An^ns-A n2v、nm-Anm，式中，Δηι、Δη2、···、Anm為循環(huán)切除基準(zhǔn)值，具有相同的等效切除濾波器組 數(shù)，類型1、類型2、···、類型m切除的優(yōu)先級從低到高； (4) 當(dāng)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(shù)η。大于或 等于需要切除的交流濾波器切除總數(shù)定值ns，則只切除n s組類型c交流濾波器； (5) 當(dāng)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(shù)η。小于需 要切除的交流濾波器切除總數(shù)定值ns，則除切除全部投入的η。組類型c交流濾波器外，另外 再切除n s-n。組參與濾波功能的交流濾波器。2. 如權(quán)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(shù)定值取值方法包括： 101、 當(dāng)切除總數(shù)定值大于所有投入的交流濾波器組數(shù)之和時，則切除總數(shù)定值為所有 投入的交流濾波器組數(shù)之和； 102、 當(dāng)交流濾波器總數(shù)大于當(dāng)前功率下的絕對最小濾波器組數(shù)，切除總數(shù)定值組交流 濾波器后不滿足當(dāng)前功率下的絕對最小濾波器要求，切除總數(shù)定值為交流濾波器總數(shù)與當(dāng) 前功率下的絕對最小濾波器組數(shù)差值； 103、 當(dāng)交流濾波器總數(shù)大于最小功率下的絕對最小濾波器組數(shù)，切除總數(shù)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(shù)定值為交流濾波器總數(shù)與最 小功率下的絕對最小濾波器組數(shù)差值； 104、 當(dāng)交流濾波器總數(shù)等于或小于最小功率下的絕對最小濾波器組數(shù)，切除總數(shù)定值 為〇; 105、 根據(jù)系統(tǒng)交流電壓和無功功率需求綜合計算得到，切除總數(shù)定值與交流電壓正相 關(guān)，與無功功率需求負相關(guān)。3. 如權(quán)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(guān)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(guān)的交流濾波器。4. 如權(quán)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(shù)的確定方式為，根據(jù)高壓直 流輸電系統(tǒng)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(shè)備過負荷所需要投入的最小濾波器組數(shù);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(shù)。5. 如權(quán)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(huán)切除基準(zhǔn)值根據(jù)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(shù)目相等的工況且遵循循環(huán)切除原則，其值 設(shè)為〇;否則，如果交流濾波器總數(shù)大于當(dāng)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(dāng)前功率下類型1、類型2、···、類型m的濾波器組數(shù)，如果交流濾波器總數(shù)等于或 小于當(dāng)前功率下的絕對最小濾波器，選取當(dāng)前交流濾波器按優(yōu)先級切除1組后類型1、類型 2、···、類型m的濾波器組數(shù)。6. 如權(quán)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:步 驟(5)所述切除~-11。組參與濾波功能的交流濾波器的切除方法具體包括，經(jīng)過步驟(3)確定 所述具有相同的等效切除濾波器組數(shù)后，當(dāng)存在多余的不按照濾波器類型循環(huán)切除的交流 濾波器組數(shù)時，優(yōu)先切除上述多余的不按照濾波器類型循環(huán)切除的交流濾波器組。7. 如權(quán)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，其特征在于步 驟(5)的切除ns-n。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(shù)后，當(dāng)剩余的交流濾波器按照濾波器類型循環(huán)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(shù)最大值，如果最大值多于1個，則選擇 最大值對應(yīng)的切除優(yōu)先級高的類型，設(shè)為優(yōu)先切除類型j，其組數(shù)為如，類型1、類型2、···、類 型m所對應(yīng)的切除的交流濾波器組數(shù)分別為： Πj-disc - CG? 1 ( (lls-lie) /rn); Ilj-1-disc - CG ? 1 ( (Ils-lie-Ilj clisc ) / (ill-1 )); Π1-disc - Cei 1 ( (Ils_nc_nj-disc_Ilj-1-disc- · ·_Π2-disc) / (Π1_ j + 1 )); Urn-disc - Cei 1 ( disc_Ilj-1-disc-· · ·_I12-disc_Ill-disc) / (Π1_ j )); Ilm-1-disc - CG ? 1 ( (Ils-lie-Ilj clisc-Ilj-l_clisc-'''-I12_clisc -Ill disc-Ilm disc ) / (ill-j -1 )); Π j + 1-disc - Ce i 1 ( (Ils_nc_nj-disc_Ilj-1-disc-· · · _I12-disc_Ill-disc_Ilm-disc-· · · _I1 j+2-disc ) / (Π1_Π1+ 1)); ?ζ 中，111-disc、112-disc、Ilj-1-disc、Ilj-disc、Ilj+l-disc、Ilj+2-disc、Ilm-1-disc、Ilm-disc^)*力1、姻 2、類型j_l、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(shù);ceil為向上 取整函數(shù)。8. -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(wǎng)的交流電壓、交流濾波器投入狀態(tài)，檢測換流器的運行狀態(tài)； 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(jù) 系統(tǒng)需求計算切除總數(shù)定值，根據(jù)權(quán)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，計算切除的各種類型交流濾波器組數(shù)； 交流濾波器切除單元，當(dāng)交流電壓、無功功率交換量或換流器的運行狀態(tài)滿足切除條 件時，根據(jù)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(shù)按照一定規(guī)則切除 相應(yīng)的交流濾波器。9. 如權(quán)利要求8所述的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:所述檢測單元，檢測換流器的運行狀態(tài)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。10. 如權(quán)利要求8所述的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:所述交流濾波器切除單元中，切除條件指交流電壓高、交流濾波器給交流電網(wǎng)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(xiàn)、保護閉鎖信號出現(xiàn)、緊急 停運信號出現(xiàn)、換相失敗、功率回降或換流器無功功率過剩。11. 如權(quán)利要求8所述的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:所述交流濾波器切除單元，所述按照一定規(guī)則切除相應(yīng)的交流濾波器指同一類型的交 流濾波器按照后投入的交流濾波器先退出、或先投入的交流濾波器先退出、或按照交流濾 波器大組順序選擇退出、或按照交流濾波器的運行狀態(tài)選擇退出、或隨機選擇交流濾波器 退出D
【文檔編號】H02J3/36GK105978015SQ201610458876
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】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
【申請人】南京南瑞繼保電氣有限公司, 南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司