[發(fā)明專利]抑制諧波的方法、裝置、設備和存儲介質

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111602232.0
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN116345453A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 陸海洋;王柯;王佳成;隨順科;盧宇;董云龍;魯江;吳飛翔;黃如海;史艷剛
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/36
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 張莎莎;項榮

本申請?zhí)峁┮环N抑制諧波的方法、裝置及設備，涉及電力系統(tǒng)柔性直流輸電技術領域。一種抑制諧波的方法，包括：計算換流器網側三相交流電壓基波相角；計算所述網側三相交流電壓在abc/dq變換下得到的dq軸諧波電壓；提取所述dq軸諧波電壓的直流分量，并對所述直流分量進行限幅；通過對限幅的所述直流分量進行dq/abc變換獲取三相諧波電壓參考波；將所述三相諧波電壓參考波與原始三相電壓參考波疊加，作為換流器電壓參考波。本申請的技術方案采用開環(huán)控制，控制策略簡易，可以有效抑制電網諧波電壓產生的電流對電網運行設備帶來的危害，保證交直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

技術領域

本申請涉及電力系統(tǒng)柔性直流輸電技術領域，具體而言，涉及一種抑制諧波的方法、裝置、設備和存儲介質。

背景技術

電力在發(fā)電、變電、輸配電和用電的過程中會產生一些頻率為基頻(國內為50Hz)整數(shù)倍的正弦波分量，尤其是三次、五次、七次等頻次背景諧波電壓含量較多。背景諧波產生的主要原因包括發(fā)電機的三相繞組不對稱、電力變壓器鐵芯飽和使得磁化電流呈尖頂波、電力系統(tǒng)中晶閘管整流設備等使用越來越廣泛。電網中過多的背景諧波電流，會使發(fā)電機的工作效率和精密設備運行精度降低、控制系統(tǒng)誤動作或不動作、嚴重時還會造成發(fā)電機、電網設備的損壞，危及企業(yè)的正常生產及效益。通常在交流電網中抑制諧波的方法主要是安裝有源、無源濾波器或特定次諧波補償設備。無源濾波器主要采用LC回路，并聯(lián)于系統(tǒng)中，其通常只能針對于某一次諧波；有源濾波器主要是采用大功率電力電子器件，產生一個大小相等，但方向相反的諧波電流，用以抵消電網中的諧波電流。這些諧波補償設備雖然可以起到抑制諧波的作用，但同時也會增加電網的前期建設與后期的維護成本，經濟性較差。

柔性直流輸電技術是新一代直流輸電技術，其特點是可以實現(xiàn)有功功率和無功功率的獨立控制，運行方式具有多樣性，具有較好的發(fā)展前景。目前鮮有文獻涉及通過柔性直流換流器的控制系統(tǒng)主動抑制電網背景諧波電流的控制策略，本專利通過在柔性直流輸電控制系統(tǒng)中附加諧波電流抑制的策略，采用開環(huán)控制的方法，在柔性直流換流器的閥側電壓參考波中增加與電網中的諧波電壓頻率及相位相同的諧波源，因此可以主動降低接入柔性直流換流站交流電網中的電流諧波含量，該策略能夠充分利用現(xiàn)有電網設備，實現(xiàn)方式簡便，安全性高，可以避免額外安裝諧波抑制設備，降低電網建設及維護成本。

發(fā)明內容

本申請?zhí)峁┮环N抑制諧波的方法、裝置、設備和存儲介質，充分利用柔性直流輸電系統(tǒng)控制的靈活性，附加電流諧波的抑制策略，主動抑制并降低交流電網中的諧波電流含量。

根據(jù)本申請的一方面，提供一種抑制諧波的方法，包括：計算換流器網側三相交流電壓基波相角；計算所述網側三相交流電壓在abc/dq變換下得到的dq軸諧波電壓；提取所述dq軸諧波電壓的直流分量，并對所述直流分量進行限幅；通過對限幅的所述直流分量進行dq/abc變換獲取三相諧波電壓參考波；將所述三相諧波電壓參考波與原始三相電壓參考波疊加，作為換流器電壓參考波。

根據(jù)一些實施例，所述網側三相交流電壓包括五次、七次或其他頻次諧波電壓。

根據(jù)一些實施例，所述網側三相交流電壓基波相角通過鎖相環(huán)計算并獲取。

根據(jù)一些實施例，計算所述網側三相交流電壓在abc/dq變換下得到的dq軸諧波電壓，包括：根據(jù)所述網側三相交流電壓的諧波次數(shù)進行對應次數(shù)的所述abc/dq變換；使用所述abc/dq變換將所述網側三相交流電壓轉換到dq旋轉坐標系下以生成所述dq軸諧波電壓。

根據(jù)一些實施例，所述abc/dq變換采用的相角為所述網側三相交流電壓基波相角的N倍,N為非零整數(shù)，且與需要抑制諧波的頻次及正序或負序相關。

根據(jù)一些實施例，提取所述dq軸諧波電壓的直流分量，包括：使用濾波器濾除所述dq軸諧波電壓的非直流分量，以獲取所述直流分量。

根據(jù)一些實施例，所述非直流分量包括所述網側三相交流電壓基波及其他頻次諧波在所述abc/dq變換下的交流量。