[發(fā)明專利]一種直流濾波器接地方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310315312.0
• 申請日: 2023-03-24
• 公開（公告）號: CN116345427A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設計）人: 梁晨光;申笑林;李明;吳方劼;馬玉龍;季一鳴;王堯玄;杜商安;王奧;王宇;晁陽;黃睿;薛英林;滕尚甫
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)經(jīng)濟技術研究院有限公司;北京網(wǎng)聯(lián)直流工程技術有限公司
• 主分類號: H02J1/02
• 分類號: H02J1/02;H02J3/36;H02H7/26
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發(fā)明涉及一種直流濾波器接地方法及系統(tǒng)，其包括：根據(jù)預設直流濾波器運行條件，確定直流濾波器的接地方式；當直流濾波器需滿足預設直流濾波器運行條件時，則將直流系統(tǒng)兩端各配置一對接地型直流濾波器，或將直流系統(tǒng)一端配置一對接地型直流濾波器，另一端配置一組跨接型直流濾波器；當直流濾波器無需滿足預設直流濾波器運行條件時，僅需在直流系統(tǒng)任意一端配置一對接地型直流濾波器。本發(fā)明能應對采用對稱單極接線形式的直流輸電系統(tǒng)直流側6次電壓諧波難以抑制的問題，提高直流側電能質量和系統(tǒng)運行可靠性。本發(fā)明能在基于換相換流閥的直流輸電領域中應用。

技術領域

本發(fā)明涉及一種基于換相換流閥的直流輸電技術領域，特別是關于一種直流濾波器接地方法及系統(tǒng)。

背景技術

基于換相換流閥的常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)(Line-commuted?Converter?BasedHigh?Voltage?Direct?Current,LCC-HVDC)因具備可靠性高、傳輸容量大、經(jīng)濟性好等優(yōu)勢成為現(xiàn)階段直流輸電的首選。目前已投運的LCC-HVDC直流輸電工程主要用于遠距離、大容量電能輸送，多采用對稱雙極主接線形式以提高工程運行的經(jīng)濟性。但LCC換流閥由半控型晶閘管構成，通過控制晶閘管有規(guī)律的導通可實現(xiàn)交流-直流的相互轉變。晶閘管的導通和關斷具有典型的非線性特征，在LCC換流閥運行期間會在交直流兩側產(chǎn)生大量的特征諧波，需加裝交直流濾波器予以限制。

在采用對稱雙極主接線的直流系統(tǒng)中，直流濾波器安裝在直流極線和接地極引線之間(跨接型直流濾波器)，通過構建12k(k＝1，2，3，..)次電壓諧波通路，將電壓諧波短接在換流閥和直流濾波器回路當中，以達到諧波抑制的目的。

隨著新型電力系統(tǒng)的建設，存在電網(wǎng)“交改直”的技術需求，通過構建交直流混聯(lián)的北電南送輸電斷面，實現(xiàn)北電南送輸電能力的跨越式提升。但受輸電距離的限制，傳統(tǒng)采用對稱雙極主接線的LCC-HVDC直流輸電系統(tǒng)應用于省內短距離電能輸送時經(jīng)濟性較差，可采用電壓等級相對較低的對稱單極主接線方式。區(qū)別于傳統(tǒng)對稱雙極直流輸電系統(tǒng)，對稱單極系統(tǒng)僅一端存在閥中間接地點以平衡正、負極線電壓。假定對稱單極系統(tǒng)受端存在閥中間接地點，則送端換流閥電壓諧波以12次為主；受端換流閥電壓諧波包含6次和12次，并以6次諧波為主。此時，正、負極線上的6次電壓諧波相位相同，現(xiàn)有跨接型直流濾波器難以抑制極線上的6次電壓諧波。

發(fā)明內容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種直流濾波器接地方法及系統(tǒng)，其能應對采用對稱單極接線形式的直流輸電系統(tǒng)直流側6次電壓諧波難以抑制的問題，提高直流側電能質量和系統(tǒng)運行可靠性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案：一種直流濾波器接地方法，其包括：根據(jù)預設直流濾波器運行條件，確定直流濾波器的接地方式；當直流濾波器需滿足預設直流濾波器運行條件時，則將直流系統(tǒng)兩端各配置一對接地型直流濾波器，或將直流系統(tǒng)一端配置一對接地型直流濾波器，另一端配置一組跨接型直流濾波器；當直流濾波器無需滿足預設直流濾波器運行條件時，僅需在直流系統(tǒng)任意一端配置一對接地型直流濾波器。

進一步，預設直流濾波器運行條件為：任一直流濾波器退出不能導致系統(tǒng)停運。

進一步，將直流系統(tǒng)兩端各配置一對接地型直流濾波器，包括：

一對接地型直流濾波器為受端正、負極接地型濾波器，假定送端換流閥中點不接地，受端換流閥中點接地；

送端換流閥與送端正、負極接地型濾波器構成諧波通路，將送端換流閥產(chǎn)生的12次特征諧波導入大地；

受端換流閥與受端正、負極接地型濾波器構成諧波通路，將受端換流閥產(chǎn)生的12次特征諧波導入大地；

受端換流閥中點與受端正、負極接地型濾波器構成諧波通路，將受端換流閥上、下兩個六脈動換流閥產(chǎn)生的6次特征諧波導入大地。

進一步，將直流系統(tǒng)一端配置一對接地型直流濾波器，另一端配置一組跨接型直流濾波器，包括：