一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置，根据交流电压和无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值；将投入的交流滤波器分为参与滤波功能和不参与滤波功能两种情况；根据绝对最小滤波器配置表确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数；如果不参与滤波功能的交流滤波器组数大于或等于需要切除的交流滤波器切除总数定值，则只切除不参与滤波功能的交流滤波器，否则，则切除不参与滤波功能的交流滤波器和剩余组数组参与滤波功能的交流滤波器，切除参与滤波功能的交流滤波器时，根据滤波性能计算各类型切除组数，有序、快速地切除交流滤波器，有效抑制交流电网出现过电压或快速满足无功功率需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高压直流输电、特高压直流输电领域，尤其涉及一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置。
技术介绍
高压直流输电、特高压直流输电采用晶闸管作为开关器件，由于晶闸管只能控制开通，不能控制关断，在传送有功功率的同时产生谐波并需要消耗大量的无功功率，因此需要滤除谐波和提供无功功率，通常是通过配置不同滤波性能的交流滤波器来实现。如果交流电网故障产生过电压，或者接入到较弱的交流系统或孤岛运行的换流器发生闭锁、紧急停运、功率回降或者连续换相失败，无功补偿设备若不能及时切除就很容易产生交流过电压。交流过电压会损坏换流站内的高压侧交流滤波器和换流变压器、低压侧换流器冷却等设备，严重时甚至导致直流闭锁。传统的高压直流输电、特高压直流输电的交流滤波器切除策略通过查绝对最小滤波器配置表和最小滤波器配置表得到，缺点是只能实现单组交流滤波器切除，不能快速有效地抑制交流过电压和满足快速无功调节需求。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置，其可实现单次切除单组或多组交流滤波器，能快速有效地抑制过电压。为了达成上述目的，本专利技术提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于包括如下步骤：(1)根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，如果切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时，则切除总数定值为所有投入的交流滤波器组数之和；(2)将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器：参与滤波功能的交流滤波器按照电路结构和优先级分为类型1、类型2、…、<br>
类型m，投入的组数分别为n1、n2、…、nm；不参与滤波功能的交流滤波器统一为类型c，投入的组数为nc；(3)确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数n1-Δn1、n2-Δn2、…、nm-Δnm，式中，Δn1、Δn2、…、Δnm为循环切除基准值，具有相同的等效切除滤波器组数，类型1、类型2、…、类型m切除的优先级从低到高；(4)当需要切除交流滤波器时，如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数nc大于或等于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，则只切除ns组类型c交流滤波器；(5)当需要切除交流滤波器时，如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数nc小于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，则除切除全部投入的nc组类型c交流滤波器外，另外再切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器。上述方案中：所述步骤(1)的切除总数定值取值方法包括：当切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时，则切除总数定值为所有投入的交流滤波器组数之和；当交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值组交流滤波器后不满足当前功率下的绝对最小滤波器要求，切除总数定值为交流滤波器总数与当前功率下的绝对最小滤波器组数差值；当交流滤波器总数大于最小功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值组交流滤波器后不满足最小功率下的绝对最小滤波器要求，切除总数定值为交流滤波器总数与最小功率下的绝对最小滤波器组数差值；当交流滤波器总数等于或小于最小功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值为0；根据系统交流电压和无功功率需求综合计算得到，切除总数定值与交流电压正相关，与无功功率需求负相关。上述方案中：所述步骤(2)中参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型相关的交流滤波器；不参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型不相关的交流滤波器。所述绝对最小滤波器是为防止滤波设备过负荷所需要投入的最小滤波器组数。上述方案中：所述步骤(3)的循环切除基准值根据绝对最小滤波器配置表得到，如果绝对最小滤波器配置表中各种类型参与滤波功能的交流滤波器存在数
目相等的工况且遵循循环切除原则，其值设为0；否则，如果交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器，选取绝对最小滤波器配置表中当前功率下类型1、类型2、…、类型m的滤波器组数，如果交流滤波器总数等于或小于当前功率下的绝对最小滤波器，选取当前交流滤波器按优先级切除1组后类型1、类型2、…、类型m的滤波器组数。上述方案中：所述步骤(5)的切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器的切除方法具体包括，经过步骤(3)确定所述具有相同的等效切除滤波器组数后，当存在多余的不按照滤波器类型循环切除的交流滤波器组数时，优先切除上述多余的不按照滤波器类型循环切除的交流滤波器组。所述步骤(5)的切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器，按照步骤(3)所述具有相同的等效切除滤波器组数后，当剩余的交流滤波器按照滤波器类型循环切除时，切除方法如下：选取类型1、类型2、…、类型m等效切除滤波器组数最大值，如果最大值多于1个，则选择最大值对应的切除优先级高的类型，设为优先切除类型j，其组数为nj,类型1、类型2、…、类型m所对应的切除的交流滤波器组数分别为：nj_disc＝ceil((ns-nc)/m)；nj-1_disc＝ceil((ns-nc-nj_disc)/(m-1))；…n1_disc＝ceil((ns-nc-nj_disc-nj-1_disc-…-n2_disc)/(m-j+1))；nm_disc＝ceil((ns-nc-nj_disc-nj-1_disc-…-n2_disc-n1_disc)/(m-j))；nm-1_disc＝ceil((ns-nc-nj_disc-nj-1_disc-…-n2_disc-n1_disc-nm_disc)/(m-j-1))；…nj+1_disc＝ceil((ns-nc-nj_disc-nj-1_disc-…-n2_disc-n1_disc-nm_disc-…-nj+2_disc)/(m-m+1))；式中，n1_disc、n2_disc、nj-1_disc、nj_disc、nj+1_disc、nj+2_disc、nm-1_disc、nm_disc分别为类型1、类型2、类型j-1、类型j、类型j+1、类型j+2、类型m-1、类型m切除的交流滤波器组数；ceil为向上取整函数。另外本专利技术还提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置，其特征在于，所述装置包括：检测单元，检测交流电网的交流电压、交流滤波器投入状态，检测换流器的运行状态；无功功率控制单元，计算交流滤波器提供的无功功率和换流器消耗的无功功率；根据系统需求计算切除总数定值，根据本专利技术提供的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，计算切除的各种类型交流滤波器组数；交流滤波器切除单元，当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足切除条件时，根据无功功率控制单元计算得到的各种类型交流滤波器切除组数按照一定规则切除相应的交流滤波器。上述方案中：所述检测单元，检测换流器的运行状态通过以下一种或几种信号来识别：解锁信号、运行信号、闭锁信号、保护闭锁信号、紧急停运信号、换相失败信号、直流电压、直流电流。上述方案中：所述交流滤波器切除单元，所述切除条件指交流电压高、交流滤波器给交流电网提供大量无功功率或换流器解锁信号消失、运行信号消失、闭锁信号出现、保护闭锁信号出现、紧急停运信号出现、换相失败、功率回降或换流器无功功率过剩。上述方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，如果切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时，则切除总数定值为所有投入的交流滤波器组数之和；(2)将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器：参与滤波功能的交流滤波器按照电路结构和优先级分为类型1、类型2、…、类型m，投入的组数分别为n1、n2、…、nm；不参与滤波功能的交流滤波器统一为类型c，投入的组数为nc；(3)确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数n1‑Δn1、n2‑Δn2、…、nm‑Δnm，式中，Δn1、Δn2、…、Δnm为循环切除基准值，具有相同的等效切除滤波器组数，类型1、类型2、…、类型m切除的优先级从低到高；(4)当需要切除交流滤波器时，如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数nc大于或等于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，则只切除ns组类型c交流滤波器；(5)当需要切除交流滤波器时，如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数nc小于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，则除切除全部投入的nc组类型c交流滤波器外，另外再切除ns‑nc组参与滤波功能的交流滤波器。...

【技术特征摘要】
1.一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，如果切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时，则切除总数定值为所有投入的交流滤波器组数之和；(2)将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器：参与滤波功能的交流滤波器按照电路结构和优先级分为类型1、类型2、…、类型m，投入的组数分别为n1、n2、…、nm；不参与滤波功能的交流滤波器统一为类型c，投入的组数为nc；(3)确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数n1-Δn1、n2-Δn2、…、nm-Δnm，式中，Δn1、Δn2、…、Δnm为循环切除基准值，具有相同的等效切除滤波器组数，类型1、类型2、…、类型m切除的优先级从低到高；(4)当需要切除交流滤波器时，如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数nc大于或等于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，则只切除ns组类型c交流滤波器；(5)当需要切除交流滤波器时，如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数nc小于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，则除切除全部投入的nc组类型c交流滤波器外，另外再切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器。2.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于：所述步骤(1)的切除总数定值取值方法包括：101、当切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时，则切除总数定值为所有投入的交流滤波器组数之和；102、当交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值组交流滤波器后不满足当前功率下的绝对最小滤波器要求，切除总数定值为交流滤波器总数与当前功率下的绝对最小滤波器组数差值；103、当交流滤波器总数大于最小功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值组交流滤波器后不满足最小功率下的绝对最小滤波器要求，切除总数定值为
\t交流滤波器总数与最小功率下的绝对最小滤波器组数差值；104、当交流滤波器总数等于或小于最小功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值为0；105、根据系统交流电压和无功功率需求综合计算得到，切除总数定值与交流电压正相关，与无功功率需求负相关。3.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于：所述步骤(2)的参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型相关的交流滤波器；不参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型不相关的交流滤波器。4.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于：所述步骤(3)中，参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数的确定方式为，根据高压直流输电系统的需求，由绝对最小滤波器配置表确定或者由最小滤波器配置表确定，，其中，所述绝对最小滤波器是为防止滤波设备过负荷所需要投入的最小滤波器组数；所述最小滤波器是为满足滤除谐波的需要投入的最小滤波器组数。5.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于：所述步骤(3)的循环切除基准值根据绝对最小滤波器配置表得到，如果绝对最小滤波器配置表中各种类型参与滤波功能的交流滤波器存在数目相等的工况且遵循循环切除原则，其值设为0；否则，如果交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器，选取绝对最小滤波器配置表中当前功率下类型1、类型2、…、类型m的滤波器组数，如果交流滤波器总数等于或小于当前功率下的绝对最小滤波器，选取当前交流滤波器按优先级切除1组后类型1、类型2、…、类型m的滤波器组数。6.如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢东斌，薛海平，张庆武，王永平，蒲莹，刘孝辉，卢亚军，尹健，张云晓，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32