[發明專利]柔性直流輸電系統中的三次諧波抑制裝置及輸電系統

有效

• 申請號: 201811243044.1
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109193745B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 王燦;楊云明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02M1/12
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本申請實施例提供一種柔性直流輸電系統中的三次諧波抑制裝置，其特征在于，所述裝置包括三相串聯模塊化多電平換流器、控制單元、采集單元和分析計算單元；所述三相串聯模塊化多電平換流器與所述控制單元、采集單元和計算分析單元耦合連接；所述計算分析單元按照預設的計算方式，計算出前饋電壓，所述前饋電壓用于抑制所述三相串聯模塊化多電平換流器輸出的目標交流電壓中的三次諧波；所述控制單元，用于將所述前饋電壓與所述三相串聯模塊化多電平換流器的原參考電壓相疊加，得到目標參考電壓，以及根據所述目標參考電壓控制所述三相串聯模塊化多電平換流器輸出所述目標交流電壓，因此，本申請實施例能夠提升對三次諧波抑制時的有效性。

技術領域

本申請涉及移動應用技術領域，具體涉及一種柔性直流輸電系統中的三次諧波抑制裝置及輸電系統。

背景技術

由于各級電網的電壓總諧波畸變率，是電能質量的重要技術指標。隨著電力需求的增長以及能源和負荷中心的分布特點使得我國采用特高壓直流輸電這種經濟高效的輸電方式成為必然。直流輸電的發展可能導致高壓交流系統諧波水平的增高。另一方面，更多、容量更大的變流設備以及非線性用電設備直接接入110kV以上電壓等級的電網，大大增加了110kV以上電壓等級的諧波水平。為了限制高壓交流系統諧波量在允許范圍內，造成電能質量下降，導致不能進行并網。

現有的研究主要集中于三相串聯模塊化多電平換流器(modular multilevelconverter，MMC)中二次諧波的抑制，其解決方案主要是通過調節參考電壓來抑制三相并聯MMC中的二次諧波，在三次諧波的抑制，其解決方案主要是通過調節參考電壓來抑制三相串聯MMC中的三次諧波，該方案在對三次諧波進行抑制時的有效性較低，造成電能質量下降。

發明內容

本申請實施例提供一種柔性直流輸電系統中的三次諧波抑制裝置及輸電系統，能夠提升對三次諧波抑制時的有效性。

本申請實施例的第一方面提供了一種柔性直流輸電系統中的三次諧波抑制裝置，其特征在于，所述裝置包括三相串聯模塊化多電平換流器、控制單元、采集單元和分析計算單元；

所述三相串聯模塊化多電平換流器與所述控制單元、采集單元和計算分析單元耦合連接；

所述采集單元，用于采集所述三相串聯模塊化多電平換流器的交流側的原輸出電壓，采集所述三相串聯模塊化多電平換流器的交流側的原輸出電流，采集所述三相串聯模塊化多電平換流器的直流側電壓，采集所述三相串聯模塊化多電平換流器的直流側的電流；

所述計算分析單元，用于根據所述三相串聯模塊化多電平換流器的交流側的原輸出電壓、所述三相串聯模塊化多電平換流器的交流側的原輸出電流、所述采集所述三相串聯模塊化多電平換流器的直流側電壓、所述三相串聯模塊化多電平換流器的直流側電流，按照預設的計算方式，計算出前饋電壓，所述前饋電壓用于抑制所述三相串聯模塊化多電平換流器輸出的目標交流電壓中的三次諧波；

所述控制單元，用于將所述前饋電壓與所述三相串聯模塊化多電平換流器的原參考電壓相疊加，得到目標參考電壓，以及根據所述目標參考電壓控制所述三相串聯模塊化多電平換流器輸出所述目標交流電壓。

結合本申請實施例的第一方面，在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述三相串聯模塊化多電平換流器包括a相拓撲結構、b相拓撲結構和c相拓撲結構，所述a相拓撲結構、b相拓撲結構和c相拓撲結構依次串聯連接，所述a相拓撲結構與b相拓撲結構、c相拓撲結構為相同的拓撲結構，所述a相拓撲結構包括第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂；

所述第一橋臂、所述第二橋臂、所述第三橋臂和所述第四橋臂均由N個半橋子模塊串聯構成，N為正整數；