[發明專利]一種電容式電壓互感器諧波測量誤差在線修正方法及裝置

有效

• 申請號: 202110441810.0
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113189532B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 李奇南;陳堃;夏勇軍;李蘭芳;張侃君;張曉林;張隆恩;張帆;胡興洋;楊岳峰
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網湖北省電力有限公司電力科學研究院;中電普瑞電力工程有限公司;南瑞集團有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

本發明提供一種電容式電壓互感器諧波測量誤差在線修正方法及裝置。該方法包括：設定幅值、頻率、相位均可調節的諧波電壓指令值，諧波電壓指令值與橋臂電壓極控系統輸出的橋臂電壓指令疊加后生成含諧波電壓的橋臂電壓指令值；根據測量得到的橋臂電流、直流極線對地電壓以及含諧波電壓的橋臂電壓計算閥側諧波電壓標準值；根據閥側諧波電壓標準值和CVT閥側電壓測量值，計算不同頻率諧波電壓的幅值及相位校正系數；在穩態運行階段，根據諧波電壓的幅值及相位校正系數對測量得到的閥側電壓進行校正。本發明無需配置額外誤差補償硬件設備，通過在控制系統中增設諧波電壓幅值、相位誤差補償功能，可實現CVT裝置諧波電壓測量誤差在線修正。

技術領域

本發明涉及柔性直流輸電系統電壓測量技術領域，具體涉及一種電容式電壓互感器諧波測量誤差在線修正方法及裝置。

背景技術

近年來，基于模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性直流(以下簡稱柔直)輸電系統接入交流系統電壓等級、輸送功率逐漸增加，柔直換流站已經接入500kV主網。部分新建的柔直工程出現了中、高頻振蕩現象，例如廈門工程直流側550Hz振蕩、魯西工程1270Hz以及渝鄂聯網工程的700Hz和1.8kHz附近的高頻振蕩。目前，關于中、高頻振蕩的影響因素分析結果多定位于控制鏈路延時、交流系統等值阻抗等。

考慮到換流站內交流電壓采用電容式電壓互感器(Capacitor VoltageTransformer，CVT)進行測量，對于電壓基波分量，CVT的測量精度可以滿足控制需求，但對于電壓中的中、高頻分量，CVT測量結果存在一定誤差(幅值、相位)。《GB/T 14549-1993電能質量公用電網諧波》規定CVT不能用于諧波電壓測量。

既有的各種中、高頻振蕩抑制算法均需要獲取準確的諧波電壓測量值，才能充分發揮出抑制效果。因此，如何對CVT諧波電壓測量誤差進行校正、補償以獲得較為準確的諧波電壓，進而充分發揮出中、高頻振蕩抑制算法的效果，是解決柔直輸電系統中、高頻振蕩問題的關鍵技術之一。

現有研究成果：中國專利CN 109239638 A提出一種電容式電壓互感器諧波誤差測量修正裝置，將電容式分壓器輸出值與試品電容式電壓互感器輸出值進行比較，進而計算出諧波修正系數；中國專利CN 110763899A提出一種電容式電壓互感器(CVT)諧波電壓測量誤差的補償方法和裝置，根據通過建立CVT等效電路模型獲取得到的CVT頻率特性，對CVT的諧波測量結果進行相應的補償；中國專利CN 111812573 A提出一種特高壓CVT諧波測試誤差特性分析方法及系統，通過獲取具備運行比對分析條件的CVT電壓測試信號與采用電磁式電壓互感器作為標準源的電壓測試信號，求取該CVT的諧波誤差特性。

部分現有技術采用試品互感器的電壓信號作為標準測試信號，需額外增加硬件，增加成本；基于CVT等效模型進行離線誤差分析，存在依賴模型精確度、無法計及現場運行環境影響等問題。

綜上所述，對于電容式電壓互感器諧波測量誤差修正，需要一種不增加額外硬件、計及現場運行環境影響，并且可以在線實時進行修正補償的方法。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供一種電容式電壓互感器諧波測量誤差在線修正方法及裝置，無需增加硬件，可實現在線實時進行修正補償。

為達到上述發明目的，本發明提供一種電容式電壓互感器諧波測量誤差在線修正方法，包括以下步驟：

本申請還提供了一種用于柔性直流輸電系統的電容式電壓互感器諧波測量誤差在線修正裝置，包括：含諧波電壓的橋臂指令值計算模塊、閥側電壓計算模塊、幅值及相位校正系數計算模塊、幅值及相位校正模塊；

一種電容式電壓互感器諧波測量誤差在線修正方法，包括如下步驟：