[發(fā)明專利]一種柔性直流高頻諧波諧振保護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811292324.1
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109462247B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 鄒常躍;李巍巍;楊煜;趙曉斌;許樹楷;李巖;陳俊;辛清明;史尤杰;郭鑄
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發(fā)明公開了一種柔性直流高頻諧波諧振保護方法，包括步驟：采樣獲得換流閥其中一側的電學參數；根據所述電學參數計算諧波分量；根據設備技術規(guī)范要求，計算允許的最大諧波有效值及相關聯(lián)設備對諧波耐受極限的最小值；判斷所述諧波分量與所述允許的最大諧波有效值和所述耐受極限最小值的大??；當所述諧波分量大于所述允許的最大諧波有效值，發(fā)出告警；當所述諧波分量大于所述耐受極限最小值，觸發(fā)系統(tǒng)跳閘。該方法無需加裝設備，低成本降低諧波諧振帶來的危害。

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)高頻諧振穩(wěn)定性技術領域，尤其涉及一種柔性直流高頻諧波諧振保護方法。

背景技術

直流輸電采用電力電子變換技術，將送端的電轉換為高壓直流電通過遠距離架空線路輸送至受端負荷中心，輸電效率高、節(jié)省成本與輸電走廊，已成為“西電東送”的主要方式。柔性直流輸電技術從低壓小功率逐漸發(fā)展到高壓大功率(±800kV/5000MW)，未來將成為主流的直流輸電方式和海上風電接入方式。

相比常規(guī)直流換流器，柔性直流換流器開關頻率高，這給其帶來了良好的輸出諧波特性，無需配置交流濾波器。然而，因換流器響應頻帶高，其可能在中高頻段形成高頻諧振，威脅電力系統(tǒng)和輸電設備的安全穩(wěn)定運行。近年來，國內外柔性直流輸電系統(tǒng)數次發(fā)生與交流電網的諧波諧振。

發(fā)生高頻諧振后將威脅設備和系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，嚴重影響供電可靠性。增加輔助設備能夠降低、甚至完全消除諧振風險，但增加輔助設備將帶來額外的設備和占地成本。

發(fā)明內容

基于上述情況，本發(fā)明提供一種柔性直流高頻諧波諧振保護方法，該方法無需加裝設備，低成本降低諧波諧振帶來的危害。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種柔性直流高頻諧波諧振保護方法，包括如下步驟：采樣獲得換流閥其中一側的電學參數；根據所述電學參數計算諧波分量；根據設備技術規(guī)范要求，計算允許的最大諧波有效值及相關設備對諧波耐受極限的最小值；判斷所述諧波分量與所述允許的最大諧波有效值和所述耐受極限最小值的大小；當所述諧波分量大于所述允許的最大諧波有效值，發(fā)出告警；當所述諧波分量大于所述耐受極限最小值，觸發(fā)系統(tǒng)跳閘。

優(yōu)選地，電學參數包括三相交流電壓及三相交流電流。

優(yōu)選地，三相交流電流的諧波分量計算方法如下：

其中，I_har,X表示電流的諧波分量，I_rms,X表示電流的均方根值，I_fund,X表示電流中的基波電流分量有效值，I_sec,X表示電流中的二倍頻分量有效值。

優(yōu)選地，三相交流電流的諧波分量另外一種計算方法為：電流經高通濾波器后直接計算的均方根值即為諧波分量，其中高通濾波器截止頻率不低于250Hz，50Hz衰減大于40dB。

優(yōu)選地，三相交流電壓的諧波分量計算方法如下：

其中，V_har,X表示電壓的諧波分量，V_rms,X表示電壓的均方根值，V_fund,X表示電壓中的基波電壓分量有效值。

優(yōu)選地，三相交流電壓的諧波分量另外一種計算方法為：電壓經高通濾波器后直接計算的均方根值即為諧波分量，其中高通濾波器截止頻率不低于250Hz，50Hz衰減大于40dB。

優(yōu)選地，允許的最大諧波有效值中允許的最大諧波電流有效值計算方法如下：

I_set,I＝k_cur,I×I_har,allowed