[發(fā)明專利]基于非線性低通濾波器的柔直系統(tǒng)高頻諧波控制方法、系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910164043.6
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN109687462A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣望;李亞軍;李洪兵;劉欣宇;陳濤;徐瑞林;向紅吉
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)重慶市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/36
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 代紀(jì)柱

1.一種基于非線性低通濾波器的柔直系統(tǒng)高頻諧波控制方法，其特征在于，所述方法步驟如下：

根據(jù)預(yù)設(shè)的柔性直流系統(tǒng)與交流系統(tǒng)等值模型計算交流系統(tǒng)等值阻抗Z_grid和柔性直流系統(tǒng)等值阻抗Z_mmc；

對交流系統(tǒng)等值阻抗Z_grid和柔性直流系統(tǒng)等值阻抗Z_mmc進行掃描分析，確定截止頻率F的范圍；

對柔性直流輸電系統(tǒng)換流器母線電壓信號進行處理，得到各次高頻諧波幅值；

在截止頻率F超過預(yù)設(shè)的高頻諧波門檻值G1、且高頻諧波幅值最大值超過諧波幅值門檻值G2時，根據(jù)此時的交流電壓基波水平，投切對應(yīng)的非線性低通濾波器，完成高頻諧波抑制；在截止頻率F未超過預(yù)設(shè)的高頻諧波門檻值G1時，通過系統(tǒng)自身阻尼衰減消失。

2.如權(quán)利要求1所述的基于非線性低通濾波器的柔直系統(tǒng)高頻諧波控制方法，其特征在于，所述步驟S1中的柔性直流系統(tǒng)等值阻抗的計算如下：

其中，G_PI為電流內(nèi)環(huán)控制器，G_d1為內(nèi)環(huán)控制延時，G_d2為電壓前饋環(huán)節(jié)延時，s為直流系統(tǒng)等效橋抗，L為直流系統(tǒng)等效壓抗。

3.如權(quán)利要求1所述的基于非線性低通濾波器的柔直系統(tǒng)高頻諧波控制方法，其特征在于，所述步驟S2包括有根據(jù)奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)G_stability對交流系統(tǒng)等值阻抗Z_grid和柔性直流系統(tǒng)等值阻抗Z_mmc進行掃描分析，分析過程如下：

當(dāng)G_stability在幅值大于0dB區(qū)間由上向下穿越(2k+1)π的次數(shù)大于由下向上穿越(2k+1)π的次數(shù)時，系統(tǒng)不穩(wěn)定。

4.如權(quán)利要求1所述的基于非線性低通濾波器的柔直系統(tǒng)高頻諧波控制方法，其特征在于，所述步驟S2還包括有根據(jù)柔性直流控制策略傳遞函數(shù)計算電流輸出，計算方式如下：

其中，G_PI為電流內(nèi)環(huán)控制器，G_d1為內(nèi)環(huán)控制延時，G_d2為電壓前饋環(huán)節(jié)延時，I_ref為電流參考值，U_grid為電網(wǎng)側(cè)交流電壓。

5.一種基于非線性低通濾波器的柔直系統(tǒng)高頻諧波控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括有：阻抗單元、頻率單元和門檻值判斷單元；

所述阻抗單元用于根據(jù)預(yù)設(shè)的柔性直流系統(tǒng)與交流系統(tǒng)等值模型計算交流系統(tǒng)等值阻抗Z_grid和柔性直流系統(tǒng)等值阻抗Z_mmc；

所述頻率單元與所述阻抗單元連接，用于對交流系統(tǒng)等值阻抗Z_grid和柔性直流系統(tǒng)等值阻抗Z_mmc進行掃描分析，確定截止頻率F的范圍，并對柔性直流輸電系統(tǒng)換流器母線電壓信號進行處理，得到各次高頻諧波幅值；

所述門檻值判斷單元與所述頻率單元連接，用于判斷截止頻率F是否超過預(yù)設(shè)的高頻諧波門檻值G1以及判斷高頻諧波幅值最大值是否超過諧波幅值門檻值G2；并根據(jù)此時的交流電壓基波水平，投切對應(yīng)的非線性低通濾波器，完成高頻諧波抑制。

6.如權(quán)利要求5所述的基于非線性低通濾波器的柔直系統(tǒng)高頻諧波控制系統(tǒng)，其特征在于，對柔性直流系統(tǒng)等值阻抗的計算如下：

其中，G_PI為電流內(nèi)環(huán)控制器，G_d1為內(nèi)環(huán)控制延時，G_d2為電壓前饋環(huán)節(jié)延時，s為直流系統(tǒng)等效橋抗，L為直流系統(tǒng)等效壓抗。