[發(fā)明專利]一種直流輸電系統(tǒng)中濾波器的選定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910639002.8
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110380402B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 胡秋玲;王帥卿;季一鳴;胡學彬;張濤;張磊;陳東;樂波;楊一鳴;楊鵬程;閆鑫;吳方劼;王曉民;申笑林;王超;郝致遠;杜商安;王堯玄;張和;王玲
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)研究院有限公司;許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;國網(wǎng)北京市電力公司
• 主分類號: H02J1/02
• 分類號: H02J1/02;H02J3/36
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 王胥慧

1.一種直流輸電系統(tǒng)中濾波器的選定方法，其特征在于，包括以下內(nèi)容：

1)選定直流濾波器和高頻濾波器，并將選定的濾波器加入直流輸電系統(tǒng)的寬頻仿真模型中；

2)分別仿真獲得加入和不加入選定的濾波器時寬頻仿真模型中的每一換流閥在開通與關(guān)斷過程中各橋臂兩端的電壓時域波形，以及換流閥交直流進出線側(cè)的電壓時域波形和電流時域波形；

3)采用傅里葉變換，將獲得的所有電壓時域波形和電流時域波形均變換到頻域，分別得到加入和不加入選定的濾波器時寬頻仿真模型中橋臂兩端的電壓頻域波形以及換流閥交直流進出線側(cè)的終端頻域負載；

4)采用三維矩量法，在換流閥三維有限元模型中，以所有橋臂兩端的電壓頻域波形為激勵，加入換流閥交直流進出線側(cè)的終端負載，計算得到加入和不加入選定的濾波器時各頻率下直流輸電系統(tǒng)中空間電磁場的值；

5)比較加入和不加入選定的濾波器時相同頻率下空間電磁場的值，若加入選定的濾波器后任一頻率下空間電磁場的值均不低于相應不加入選定的濾波器時空間電磁場的值，則進入步驟1)，重新選定一直流濾波器和高頻濾波器；反之，則該直流濾波器和高頻濾波器為優(yōu)選的濾波器，完成直流輸電系統(tǒng)中濾波器的選定。

2.如權(quán)利要求1所述的一種直流輸電系統(tǒng)中濾波器的選定方法，其特征在于，所述直流輸電系統(tǒng)的寬頻仿真模型的構(gòu)建過程為：

根據(jù)換流閥高頻寄生參數(shù)，采用由電容電阻電抗元件串并聯(lián)的物理電路模型表示直流輸電系統(tǒng)中換流閥各組成部分的寬頻模型，其中，換流閥高頻寄生參數(shù)包括飽和電抗器等效并聯(lián)電容、阻尼電容損耗等效電阻和阻尼電阻等效并聯(lián)電容；

根據(jù)換流閥元件的寬頻模型，結(jié)合直流輸電系統(tǒng)的參數(shù)，構(gòu)建整個直流輸電系統(tǒng)的寬頻仿真模型。

3.如權(quán)利要求2所述的一種直流輸電系統(tǒng)中濾波器的選定方法，其特征在于，所述直流輸電系統(tǒng)中換流閥各組成部分包括晶閘管元件、阻尼電容和電抗器。

4.如權(quán)利要求2所述的一種直流輸電系統(tǒng)中濾波器的選定方法，其特征在于，所述直流輸電系統(tǒng)的參數(shù)包括接入交流電網(wǎng)參數(shù)、換流變壓器電氣參數(shù)、換流站拓撲參數(shù)和換流閥結(jié)構(gòu)參數(shù)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種直流輸電系統(tǒng)中濾波器的選定方法，其特征在于，所述步驟4)中的換流閥三維有限元模型為采用空間電磁場仿真方法建立的包括晶閘管元件、導線和閥塔金屬平面的換流閥三維有限元模型。

6.一種直流輸電系統(tǒng)中濾波器的選定系統(tǒng)，其特征在于，包括：

濾波器初選模塊，用于選定直流濾波器和高頻濾波器，并將選定的濾波器加入直流輸電系統(tǒng)的寬頻仿真模型中；

時域波形仿真模塊，用于分別仿真獲得加入和不加入選定的濾波器時寬頻仿真模型中的每一換流閥在開通與關(guān)斷過程中各橋臂兩端的電壓時域波形，以及換流閥交直流進出線側(cè)的電壓時域波形和電流時域波形；

頻域變換模塊，用于采用傅里葉變換，將獲得的所有電壓時域波形和電流時域波形均變換到頻域，分別得到加入和不加入選定的濾波器時寬頻仿真模型中橋臂兩端的電壓頻域波形以及換流閥交直流進出線側(cè)的終端頻域負載；

計算模塊，用于采用三維矩量法，在換流閥三維有限元模型中，以所有橋臂兩端的電壓頻域波形為激勵，加入換流閥交直流進出線側(cè)的終端負載，計算得到加入和不加入選定的濾波器時各頻率下直流輸電系統(tǒng)中空間電磁場的值；

濾波器選定模塊，用于根據(jù)加入和不加入選定的濾波器時相同頻率下空間電磁場的值，選定直流輸電系統(tǒng)中的濾波器。

7.如權(quán)利要求6所述的一種直流輸電系統(tǒng)中濾波器的選定系統(tǒng)，其特征在于，該選定系統(tǒng)還包括仿真模型構(gòu)建模塊，所述仿真模型構(gòu)建模塊包括：

寬頻模型表示單元，用于根據(jù)換流閥高頻寄生參數(shù)，采用由電容電阻電抗元件串并聯(lián)的物理電路模型表示直流輸電系統(tǒng)中換流閥各組成部分的寬頻模型，其中，換流閥高頻寄生參數(shù)包括飽和電抗器等效并聯(lián)電容、阻尼電容損耗等效電阻和阻尼電阻等效并聯(lián)電容；

寬頻仿真模型構(gòu)建單元，用于根據(jù)換流閥元件的寬頻模型，結(jié)合直流輸電系統(tǒng)的參數(shù)，構(gòu)建整個直流輸電系統(tǒng)的寬頻仿真模型。