[發明專利]基于阻抗調諧的柔性直流輸電系統的高頻振蕩抑制方法

在審

• 申請號: 202110612427.7
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113346521A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 郭春義;彭意;杜東冶;楊碩
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/36
• 代理公司: 北京庚致知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11807
• 代理人: 李偉波;李曉輝

本發明提供了一種基于阻抗調諧的柔性直流輸電系統的高頻振蕩抑制方法，所述高頻振蕩抑制方法是在柔性直流換流器的交流側并聯一個阻抗調諧裝置；所述阻抗調諧裝置由電容、電感、電阻元件串聯組成；所述電容參數由無功補償容量決定；所述電阻和電感參數通過使柔性直流換流器阻抗特性重塑至特定范圍內以及有功損耗來同時確定；該阻抗調諧裝置能夠有效地抑制柔性直流輸電系統的高頻振蕩現象。

技術領域

本發明屬于輸配電技術領域，具體涉及一種基于阻抗調諧的柔性直流輸電系統的高頻振蕩抑制方法。

背景技術

柔性直流輸電技術憑借其諧波含量低、無換相失敗問題、有功和無功功率獨立控制等優勢，已在直流輸電工程中得到了廣泛應用。但近年來柔直工程中出現了高頻振蕩現象，對系統造成了一定的危害。針對工程中出現的高頻振蕩問題，許多文獻提出了在前饋電壓附加濾波及附加阻尼等措施來抑制高頻振蕩，但這些措施都是從換流器內部的控制系統出發來改善阻抗特性，換流器的阻抗特性不能在寬頻段范圍內得到很好改善。因此有必要提出一種基于阻抗調諧的柔性直流輸電系統的高頻振蕩抑制方法，來更好地改善柔性直流換流器交流側的阻抗特性，從而抑制高頻振蕩。

本發明提出了一種基于阻抗調諧的柔性直流輸電系統的高頻振蕩抑制方法。在柔性直流換流器交流側并聯一個基于電容、電感、電阻元件串聯的阻抗調諧裝置；根據柔性直流輸電系統所允許的無功補償容量大小確定電容參數；根據柔性直流輸電系統所允許的有功損耗以及并聯阻抗調諧裝置后使得柔性直流換流器阻抗特性重塑至特定范圍內來同時確定電阻和電感參數。所提出的高頻振蕩抑制方法能有效抑制系統的高頻振蕩。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于阻抗調諧的柔性直流輸電系統的高頻振蕩抑制方法，其目的是為了有效抑制交流電網與含有延時的柔性直流輸電系統交互作用引起的高頻振蕩失穩現象，從而有效提高系統的穩定裕度。

實現上述目的所采用的解決方案為：

一種基于阻抗調諧的柔性直流輸電系統的高頻振蕩抑制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1，根據柔性直流輸電系統所允許的無功補償容量大小確定電容參數；

步驟2，根據柔性直流輸電系統所允許的有功損耗以及并聯阻抗調諧裝置后使得柔性直流換流器阻抗特性重塑至特定范圍內來同時確定電阻和電感參數；

步驟3，將步驟1和步驟2得到的電容、電感、電阻串聯后并聯在柔性直流換流器的交流側。

所述步驟1的過程具體為：

根據柔性直流輸電系統所允許的無功補償容量大小確定電容參數：

其中，Q_c為系統所允許的無功補償容量，U為交流電壓，f₁為基頻50Hz。

步驟2中，電阻和電感取值是基于有功損耗以及并聯阻抗調諧裝置后使得柔性直流換流器阻抗特性重塑至特定范圍內確定：

其中，P_Loss為系統所允許的有功損耗，Z₁為原始柔性直流換流器的交流側阻抗，Z₂為并聯的阻抗調諧裝置的阻抗，Z為并聯阻抗調諧裝置后柔性直流換流器的交流側阻抗。

在步驟3中，將步驟1和步驟2中確定好參數的電容、電感、電阻串聯后并聯在柔性直流換流器的交流側。

本發明提供的一種基于阻抗調諧的柔性直流輸電系統的高頻振蕩抑制方法，能夠改變柔性直流換流器的交流側的阻抗特性，從而有效抑制柔性直流輸電系統中的高頻振蕩問題，提升系統的穩定裕度。

附圖說明

圖1為本發明提供的阻抗調諧裝置結構示意圖。